NAZWISKO: NAJUCH IMIE: TOMASZ KIERUNEK:FIZYKA Z INFORMATYKĄ ROK STUDIÓW: I GRUPA LABORATORYJNA: X		WYŻSZA SZKOŁA PEDAGOGICZNA W RZESZOWIE I PRACOWNIA FIZYCZNA
				WYKONANO		ODDANO
				DATA	PODPIS	DATA	PODPIS
Ćwiczenie Nr: 50b	Temat: Ciepło topnienia lodu.

1. Ciepłem topnienia nazywamy ilość ciepła potrzebną do stopienia 1kg ciała stałego w temperaturze topnienia
   . Pomiar ciepła topnienia lodu możemy wykonać w zwykłym kalorymetrze.

2. Jeśli ciało stałe podgrzewamy to jego temperatura wzrasta aż do temperatury topnienia. Topnienie ciała stałego trwa aż do chwili, gdy cała masa przejdzie w ciecz. Przebieg zmian temperatury w procesie ogrzewania przedstawia następujący wykres :

t

b

t_t A B

a

t₁

ΔQ

Cechuje go tzw. próg topnienia AB, któremu odpowiada pewna ilość ciepła (zwana ciepłem topnienia) potrzebnego na zmianę stanu skupienia ciała stałego.

3.Bilans cieplny. W wykonywanym doświadczeniu w kalorymetrze lód topnieje pobierając ciepło topnienia qm_L. Woda powstała na skutek topnienia lodu ogrzewa się do temperatury t₁ pobierając ciepło c_wm_L(t₂-t₀).Topnienie
i ogrzewanie odbywa się kosztem ciepła dostarczonego przez kalorymetr
i zawartą w nim wodę (c_km_k+c_wm_w)(t₁-t₂).Zatem bilans ciepła przyjmie postać :

qm_L+c_wm_L(t₂-t₀) = (c_km_k+m_wc_w(t₁-t₂)),

zatem

gdzie: q - ciepło topnienia lodu

c_k- ciepło właściwe kalorymetru

c_w- ciepło właściwe wody

m_k-masa kalorymetru

m_w-masa wody

m_L- masa lodu

t₁-temperatura początkowa wody

t₂-temperatura końcowa wody

t₀-temperatura topnienia (273^oK)

Tabela pomiarowa:

Obliczenia:

Błąd obliczam metodą różniczki zupełnej. Wielkości c_w, c_k i t₀ są wartościami odczytanymi z tablic, dlatego przyjmuję, że nie są one obarczone błędem.

Błędy masy wody, masy lodu, różnicy temperatur są równe odpowiednio:

δ(m_w) = 2δ(m)

δ(m_L) = 2δ(m)

δ(Δt) = 2δ(t)

δq = 55016+11644,57+47256,82+41349,71+18581,86 = 173848,96 ≈ 180000

q = (390000±180000)

Wnioski:

Porównuje otrzymany wynik z wynikiem tablicowym za pomocą kryterium porównawczego:

z kryterium wynika, że wyniki są zgodne.

Zasadniczy błąd pomiarowy, dominujący w stosunku do innych błędów związany jest z przedwczesnym topnieniem lodu, zanim zostanie on wrzucony do kalorymetru. Wprowadzenie do kalorymetru lodu z odrobiną nawet wody powstałej na jego powierzchni daje duże błędy w bilansie cieplnym, ze względu na dużą wartość utajonego ciepła topnienia lodu 80cal/g. Z tego powodu niezmiernie ważne dla uzyskania poprawnego wyniku jest staranne osuszenie kawałków lodu przed ich wrzuceniem do kalorymetru.

3

---