Mech- Wyznaczanie ciepła topnienia lodu, Sprawozdania - Fizyka


POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

KATEDRA FIZYKI

ĆWICZENIE NR 10

Temat ćwiczenia : Wyznaczanie ciepła topnienia lodu

Wyznaczanie ciepła topnienia lodu

Woda jest ciałem, które w przyrodzie przyjmuje 3 różne stany skupienia: gazowy, ciekły lub stały. Przejścia między tymi stanami charakteryzują się zmianami energii wewnętrznej a procesy nazywają się parowaniem, topnieniem, krzepnięciem. Ćwiczenie polegało na dokładnym zbadaniu procesu topnienia lodu oraz określeniu ilości energii potrzebnej do zajścia topnienia. W tym celu posłużyliśmy się kalorymetrem,

w którym znajdowała sie określona ilość ciepłej wody, do której wrzucaliśmy kawałki lodu, których masę wyznaczyliśmy na podstawie zmian masy napełnionego kalorymetru. Lód najpierw się ogrzewał do temperatury 273K odbierając ciepło z wody i kalorymetru, następnie pobierał nadal energię, lecz jego temperatura nie zmieniała sie aż do momentu stopienia, po którym otrzymana woda ogrzała się dalej do temperatury końcowej. Ilość energii jaką pobrałby lód o masie 1kg w temperaturze 273K aby przejść ze stanu stałego do ciekłego nazywamy ciepłem topnienia. Między poszczególnymi procesami zmierzono temperaturę i na podtsawie jej wartości określono dokładnie ilość przekazywanego ciepła na podstawie bilansu cieplnego.

Zakładając, że układ pomiarowy był bezstratny możemy napisać ogólne równanie bilansu cieplnego:

ΔQKALORYMETRU+ΔQWODY=ΔQLODU+QTOPNIENIA+ΔQWODY Z LODU

ponieważ temperatura lodu zbliżona była do zera można przyjąć, że ΔQLODU=0, więc:

ΔQKALORYMETRU+ΔQWODY=QTOPNIENIA+ΔQWODY Z LODU

następnie rozpisując otrzymamy wzory:

(T1-T2)(CKmK+CWmW)=LmL+(T2-273K)CWmL

LmL=(T1-T2)(CKmK+CWmW)-(T2-273K)CWmL

L=(T1-T2)(CKmK+CWmW)/mL-(T2-273K)CW

T1 - temperatura wody w kalorymetrze przed wrzuceniem lodu

T2 - najniższa temperatura uzyskana po wrzuceniu lodu

mL - masa lodu

mK - masa kalorymetru

mW - masa wody

CK - ciepło właściwe kalorymetru

CW - ciepło właściwe wody

L - ciepło topnienia lodu [J/kg]

Wartości pomiarów wpisywane były do tabeli:

mK [g]

mW [g]

mL [g]

T1 [K]

T2 [K]

CW [J/kgxdeg]

CK [J/kgxdeg]

L [kJ/kg]

77,5

203

40,8

290

276

4187

922

304,3

77,5

180

52

295

278

4187

922

305,5

Otrzymane wyniki są zbliżone bardzo do wartości podawanych w tabelach, więc można je uznać za poprawne. Obie wartości ciepła topnienia są nieco mniejsze, gdyż oprócz niedokładności pomiarów pojawiło się dodatkowe źródło ciepła w postaci powietrza docierającego przez otwory w pokrywie kalorymetru.

Podczas ćwiczenia użyto następujących przyrządów: wagi szalkowej, termometru laboratoryjnego, kalorymetru. Lód o temperaturze około 0OC otrzymano poprzez zamrożenie wody w lodówce. Podczas pomiarów przyjęto maksymalne błędy przy odczycie:

ΔmW=0,0001 [kg}, ΔmK=0,0001 [kg}, ΔmL=0,0001 [kg}, Δt1=0,5 [OC], Δt2=0,5 [OC]

Błąd obliczony metodą różniczki zupełnej wynosi dla dwu pomiarów:

ΔL=[(T1-T2)*CW]*0,0001+[(T1-T2)*CK]*0,0001-[(T1-T2)(CKmK+mWCW)/mL2]*0,0001

+(CKmK+mWCW)*0,5+[-(CKmK+mWCW)-CW]*0,5

ΔL=14*4187*0,0001+14*922*0,0001-[14*(922*0,0775+4187*0,203)/0,00166]*0,0001

+(922*0,0775+4187*0,203)*0,5-(922*0,0775+4187*0,203+4187)*0,5=770 [J/kg]

Obliczony błąd dla pierwszego pomiaru jest niewielki i w przybliżeniu procentowo wynosi 0,25%



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Mech- Wyznaczanie ciepła topnienia lodu(1), Sprawozdania - Fizyka
Wyznaczanie ciepła topnienia lodu, Sprawozdania - Fizyka
WYZNACZANIE CIEPLA TOPNIENIA LODU, Sprawozdania
wyznaczanie ciepła topnienia lodu, Sprawozdania
Wyznaczanie ciepła topnienia lodu, Pwr MBM, Fizyka, sprawozdania vol I, sprawozdania część I
fizyka, Ciepło topnienia lodu 2 (inne spr.), Temat ćwiczenia nr 32:Wyznaczanie ciepła topnienia lodu
Wyznaczanie ciepła topnienia lodu ćw nr 11, PWSZ Krosno budownictwo, Fizyka
C1- Wyznaczanie ciepła topnienia lodu przy pomocy kalorymetru. sprawozdanie, Sprawozdania
C1 - Wyznaczanie ciepła topnienia lodu metoda kalorymetryczn, Sprawozdania
wyznaczanie ciepla topnienia lodu, Budownictwo PG, Semestr 2, Fizyka, Laborki Fizyka, Laborki - chom
spr od diany wyznaczanie ciepla topnienia lodu, biologia uj, biologia II, fizyka
Wyznaczanie ciepła topnienia lodu, Emilia Wieteska
spraw, 24, Wyznaczanie ciepla topnienia lodu
wyznaczanie ciepła topnienia lodu

więcej podobnych podstron