Przemyśl

Doświadczenie 1

Wyznaczenie ciepła właściwego wody przy użyciu grzałki o znanej mocy przy założeniu braku strat energii.

Jeśli w klasie pomiary wykonuje kilka zespołów uczniów, należy tak skoordynować przebieg pomiarów, aby nie wszystkie czajniki działały w tym samym czasie. Grozi to przeciążeniem instalacji elektrycznej.

Przeczytaj instrukcję wykonania doświadczenia. Zwróć uwagę na czynności zapisane pogrubioną czcionką.

Co będzie potrzebne

czajnik elektryczny lub grzałka elektryczna o znanej mocy;
stoper;
termometr o zakresie do 50°C;
cylinder miarowy lub waga;
zlewka o pojemności 750 ml (jeśli używasz grzałki).

Instrukcja

Odczytaj na tabliczce znamionowej moc czajnika lub grzałki.
$P = ............. kW = ............. W$
Za pomocą cylindra miarowego odmierz $0,5 l$ wody i wlej do czajnika. Gdy używasz grzałki, odmierzoną porcję wody wlej do zlewki $750 ml$ . Jeśli pojemność używanego czajnika jest większa niż 1 litr, wlej 1 litr wody. Ilość wody nie powinna być mniejsza niż połowa pojemności czajnika.

V = {cm}^{3} = m^{3}

Jeśli używasz wagi, zważ ilość wody wlewanej do czajnika. Możesz to zrobić, korzystając ze zlewki. Pamiętaj o wcześniejszym zważeniu pustej zlewki.

m_{wody} = m - m_{zlewki}

3. Zmierz temperaturę początkową wody. W tym celu zanurz końcówkę termometru w wodzie, odczekaj kilka minut (2–3) i odczytaj wskazanie termometru. Pamiętaj o konieczności unikania błędu paralaksy.

t_{pocz .} = ...... ˚C

4. Włącz jednocześnie czajnik (grzałkę) i stoper. Bardzo ważne jest jednoczesne wykonanie tych czynności. Zaczekaj do chwili, kiedy woda zacznie wrzeć, i wyłącz stoper. Ważne jest uchwycenie momentu rozpoczęcia wrzenia, dlatego uważnie obserwuj wodę. Najłatwiej jest to dostrzec, jeśli wodę gotujemy w przezroczystym naczyniu, dlatego w zadaniu tym najlepiej sprawdzają się czajniki wyposażone w przezroczyste „okienko” i podświetlenie zawartości.

τ = .......... min s = .......... s

5. Zapisz wszystkie wyniki pomiarów w tabeli. Pamiętaj o wyrażeniu ich w odpowiednich (wskazanych nagłówkach tabeli) jednostkach.

Tabela pomiarów
Wielkość fizyczna	Jednostka
$P$	$[W]$
$τ$	$[s]$
$V$	$[m^{3}]$
$m_{wody} = 1000 \frac{kg}{m^{3}} \cdot V$	$[kg]$
$t_{pocz .}$	$[˚C]$
$c_{w}$	$[\frac{J}{kg \cdot ˚ C}]$

Oblicz ciepło właściwe wody, korzystając z wcześniej wyprowadzonego wzoru:

c_{w} = \frac{P \cdot τ}{m_{wody} \cdot (100 ℃ - t_{pocz .})}

Podsumowanie

* W naszym doświadczeniu przyjęliśmy założenie, że nie ma tu strat energiiiw5j85qsby_d375e275nie ma tu strat energii.

Polecenie 1

Przeczytaj uważnie fragment o stratach energii. Jaki wpływ na obliczoną wartość ciepła właściwego wody miałoby uwzględnienie strat energii? Uzasadnij swój wniosek.

iw5j85qsby_d5e566

iw5j85qsby_d375e275

Przeczytaj

Przećwicz

Wyznaczenie ciepła właściwego wody przy użyciu grzałki o znanej mocy przy założeniu braku strat energii.