Pracownia Zakładu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej
Nazwisko i imię studenta				Symbol grupy ED 3.6
Data wykonania 28 XI 96	Symbol ćwiczenia 13.1	Temat zadania: Wyznaczenie ciepła topnienia lodu.
Zaliczenie	Ocena	Data	Podpis

Wykonanie ćwiczenia:

Przystępując do pomiarów najpierw wazę wewnętrzne naczynie kalorymetru, po czym napełniam go do połowy wodą i ponownie ważę. Z różnicy otrzymanych wyników znajduję masę wody. Następnie naczynie wewnętrzne kalorymetru wstawiam do osłony i po kilku minutach odczytuję temperaturę wody i kalorymetru. Lód doprowadzam do temperatury topnienia, umieszczając go na bibułę i czekam do chwili rozpoczęcia procesu topnienia. Przyjmuję, że temperatura topnienia lodu jest równa jego temperaturze topnienia w warunkach normalnych. Za pomocą bibuły osuszam lód z wody, wkładam go do kalorymetru i przykrywam kalorymetr. Mieszając zawartość kalorymetru notuję wskazania termometru w równych okresach czasu: co 20 sekund. Pomiary kończę wtedy, gdy temperatura wody w kalorymetrze - po osiągnięciu wartości minimalnej - zacznie wzrastać. Następnie ponownie ważę naczynie wewnętrzne kalorymetru i znając masę kalorymetru z wodą, przed wrzuceniem lodu oraz po jego stopieniu, znajduję masę lodu.

Masa wewnętrznego naczynia kalorymetru m_k = 83,6 g.

Masa wewnętrznego naczynia kalorymetru z wodą m_kw = 289,05 g.

Masa wody m_w = m_kw - m_k = 289,05 g - 83,6 g = 205,45 g.

Masa wewnętrznego naczynia kalorymetru z wodą i lodem m_kwl = 310,01 g.

Masa lodu m = m_kwl - m_kw = 309,01 g - 289,05 g = 19,96 g.

Temperatura początkowa wody i kalorymetru T_p = 21°C = 294 K.

Temperatura końcowa wody i kalorymetru T_k = 11,6°C = 284,6 K.

Temperatura początkowa lodu T₀ = 0°C = 273 K.

Ciepło właściwe kalorymetru c_k = 896= 0,896.

Ciepło właściwe wody c_w = 4182= 4,182.

mk	mW	m	Tp	Tk	ck	cw	ct	δ
[g]	[g]	[g]	[K]	[K]				[%]
83,6	205,45	19,96	294	284,6	0,896	4,182	319,956	15,5

Ciepło topnienia lodu obliczam ze wzoru:

Charakterystyka T = f(τ).

Oszacowanie błędu:

Błąd względny maksymalny liczę metodą różniczkową przyjmując za ΔT_0,ΔT_p i ΔT_k dokładność użytych termometrów.

ΔT₀ =ΔT_p = ΔT_k = 0,5 K.

Δm_k = 10 mg - masa najmniejszego odważnika znajdującego się w wyposażeniu wagi,

Δm_w = Δm = 2⋅Δm_k = 20 mg.

+4,128

Δc_t = 0,394+0,042+3,649+19,647+24,738+4,128=49,56- maksymalny błąd popełniony podczas pomiarów.

δ = δ_%=15,5%.

Wynik pomiarów jest następujący:

270,36≤ c_t ≤ 369,55

Wartość rzeczywista ciepła topnienia lodu odczytana z tablic wynosi: c_tTab=333.

Błąd rzeczywisty popełniony podczas pomiarów wynosi:333-319,956 =13,044<Δc_t.

Wnioski:

Ćwiczenie zostało wykonane poprawnie, ponieważ błąd rzeczywisty popełniony podczas pomiarów jest mniejszy od błędu maksymalnego, który można było popełnić ze względu na warunki pomiarów.

- 1 -