Laboratorium fizyczne

Ćwiczenie nr 3

Wyznaczanie ciepła topnienia lodu

oraz zmianę entropii układu.

Wykonali: Paweł Bońkowski

Łukasz Chojna

Piotr Kondraciuk

Oznaczenia do wzorów:

m_k - masa kalorymetru,

m_w - masa wody,

m_l - masa lodu,

c_k - ciepło właściwe kalorymetru (
),

c_w - ciepło właściwe wody(
),

T_p - temperatura początkowa wody

T_k - temperatura końcowa wody

T₀ - temperatura topnienia lodu ( 0° lub 273,15 K),

λ - ciepło topnienia lodu,

-zmiana entropii lodu w procesie jego topnienia,

-zmiana entropii wody powstałej ze stopionego lodu,

- całkowita zmiana entropii układu.

Wykonywanie pomiarów:

1) Ważenie kalorymetru

m_k = 92,67g = 0,09267kg

2) Ważenie kalorymetru z wodą

m_kw = 264,71g = 0,26471kg

3) Wyznaczanie masy wody

m_w = m_kw - m_k = 264,71g - 92,67g = 172,04g

m_w = 0,17204kg

4) Pomiar temperatury wody w kalorymetrze:

T_p = 20^oC = 293,15K

5) Pomiar temperatury wody po rozpuszczeniu się w niej lodu:

T_k = 3^oC = 276,15K

6) Ważenie kalorymetru z woda i stopionym lodem:

m_kwl = 313,38g = 0.31338kg

Masa lodu:

m_l = m_kwl - m_kw = 313,38g - 264,71g = 48,67g

m_l = 0,04867kg

Obliczenia:

7) Obliczam ciepło topnienia lodu ze wzoru wynikającego z bilansu cieplnego.

Q₁ + Q₂ = Q₃ + Q₄

λm_l + m_lc_w(T_k-T₀) = c_wm_w(T_p - T_k) + c_km_k(T_p-T_k)

Obliczenie niepewności ciepła topnienia lodu:

8) Obliczam zmianę entropii lodu w procesie jego topnienia:

Niepewność

9) Obliczam zmianę entropii wody powstałej ze stopionego lodu:

Niepewność

10) Obliczam zmianę entropii kalorymetru z wodą (całkowity układ):

Niepewność

11) Obliczam całkowitą entropie układu:

12) Zestawienie wyników w tabelach:

mk	mkw	mw	Tp	Tk	mkwl	ml
0,09267kg	0,26471kg	0,17204kg	20^oC 293,15K	3^oC 276,15K	0.31338kg	0,04867kg

∆Sl	∆S2	∆S3	∆S

---