Erisoojuse Praktikum (0)

TALLINNA INGLISE KOLLEDŽ

Füüsika
Erisoojuse praktikum

Laboritöö protokoll

Õpilane: Heti -Maria Vilu

Klass: 9. A
Õpetaja: Elli Valla

Tallinn

2014
Erisoojuse praktikumi juhend
Praktikum: Tundmatu keha erisoojuse määramine
Katsevahendid
Kalorimeeter , veekeetja , kaal, tundmatu erisoojusega kehad, tuntud erisoojusga kehad ja termomeeter .
Katse käik
Ettevalmistus
• Vali tundmatu keha.
• Kaalu tundmatu keha.
• Kaalu kalorimeeteri anum .
• Vala kalorimeetrisse niipalju külma vett, et sinna oleks võimalik täielikult uputada tundmatu keha.
• Kaalu kalorimeeter koos sinna valatud veega.
• Täida katse protokoll .
Katse läbiviimine
• Mõõda kalorimeetri temperatuur koos sinna valatud veega.
• Aseta tundmatu keha niidi abil veesoojendajasse (nii, et keha ei puutuks kokku anumaga) ning oleks täielikult vees.
• Lülita sisse veekeetja ning oodata kuni vesi läheb keema .
• Tõsta tundmatu keha veekeetjast kalorimeetrisse.
• Jälgi kalorimeetri temperatuuri kuni kalorimeetri, seal oleva vee ja tundmatu keha temperatuur ühtlustuvad (termomeetri näit ei tõuse enam oluliselt minuti jooksul) ning fikseeri temperatuuri näit.
• Korda katset erinevate veekogustega vähemalt viis korda.
Andmete analüüs
• Täida praktikumi protokoll mõõtetulemustega.
• Leia tundmatu keha erisoojus .
• Miks katsete erisoojused on erinevad?
• Kas mõne katse tulemusena saadud erisoojus on teistest oluliselt erinev?
• Leia erisoojuste keskmine.
• Leia tabelist, mis materjalist võiks keha olla?
• Mis mõjutas Sinu arvates katsetulemusi?
Kalorimeetri tööpõhimõte
Kalorimeeter on isoleeritud süsteem, kus keemilise reaktsiooni soojusefekti määramiseks mõõdetakse teadaoleva soojusmahtuvusega süsteemiosa (nt vee) soojenemist või jahtumist selle reaktsiooni toimel. Eeldusel , et ära antav ja vastu võetav soojushulk on võrdsed, saab temp. muutusest leida reaktsiooni soojusefekti: qkalorimeeter = - qreaktsioon ; qkalorimeeter = ckalorimeeter · ∆T
Protokoll
Mõõtetulemused ja arvutused:
Vee soojenemisel
mvesi
t1
t2
cvesi
Qvesi
vajaminev energia
0,140
23
26
4200
1 767
0,180
24
26
4200
1 513
Qvesi = mvesi * cvesi * (t1-t2)
0,170
24
26
4200
1 430
0,147
25
28
4200
1 860
0,190
24
27
4200
2 397
0,163
24
27
4200
2 052
Keha jahenemisel
mkeha
t1
t2
ckeha
Qkeha
äraantav energia
0,052
96
26
487
1 767
0,052
96
26
417
1 513
0,052
96
26
394
1 430
Ckeha = mkeha * (t1-t2)
0,052
96
28
527
1 860
Qkeha
0,052
96
27
670
2 397
0,052
96
27
573
2 052
Keha erisoojuste keskmine = 487 + 417 + 394 + 527 + 670 + 573 = 511 J/(kg*C)
6
Järeldus:
Katsete erisoojused erinevad mõõtmisvigade tõttu.
Mõned mõõtmistulemused erinesid teistest üsna palju (näiteks kolmanda ja viienda mõõtmise tulemusel arvutatud erisoojus erines peaaegu kaks korda). Selle põhjuseks võis olla, et termomeeter ei olnud väga täpne ja juba üks kraad erinevust põhjustas suure erinevuse arvutustes.
Kõige lähem metall , millest see keha võis olla on raud, mille erisoojus on 460 J/(kg*C) .
Lisaülesanne
Kui suur soojushulk on vajalik temperatuuriga -18 C ja massiga 2kg jäätüki aurustamiseks?
m = 2kg
t1 = -18 C
t2= 0 C
t3 = 100 C
330 kJ / kg
C = 4200 J/(kg*C)
L = 2300 kJ / kg
Q1 = m * c * (t1-t2) = 2 * 4200 * 18 = 151 200 J = 151 kJ
Q2 = m *2 * 330 000 = 660 000 J = 660 kJ
Q3 = m * c * (t1-t2) = 2 * 4200 * 100 = 840 000 J = 840 kJ
Q4 = m * L = 2 * 2 300 000 = 4 600 000 = 4 600 kJ
Q = 151 + 660 + 840 + 4600 = 6251 kJ
Vastus. 6251 kJ on vajalik jäätüki aurustamiseks.