Ocena brak

Wyznaczanie ciepła topnienia lodu za pomocą kalorymetru

Autor /Jerry Dodano /04.10.2011

Wyznaczanie ciepła topnienia lodu

Opis przyrządu:

Kalorymetr służy do pomiarów ilości ciepła. Składa się on z dwóch naczyń aluminiowych, większego i mniejszego. Na dnie naczynia większego, zwanego płaszczem kalorymetru, spoczywa drewniany krzyżak, na którym jest ustawione naczynie mniejsze – właściwy kalorymetr. Kalorymetr m aluminiową pokrywę. Na środku tej pokrywy jest wytłoczona szyjka do której wkładamy termometr. W drugi otwór jest zatknięte mieszadło. Płaszcz kalorymetru przykrywamy tekturową pokrywą przeciętą w pół. TERMOMETR UŻYWANY DO POMIARÓW POWINIEN MIEĆ DZIAŁKĘ ELEMENTARNĄ 0,1°C.

Opis doświadczenia:

Płaszcz kalorymetru chroni przed wymianą ciepła ( przez przewodzenie lub promieniowanie) między kalorymetrem a otaczającymi go przedmiotami. Termometr używany do pomiarów kalrymetrycznych powinien mieć działkę elementarną 0,1°C. Ciepło dostarczone cieczy, znajdującej się w kalorymetrze, powinno być równomiernie rozprowadzone w całej jej masie, rozprowadzamy je mieszadłem. Ilość ciepła doprowadzoną do danej substancji ocenia się według zmiany temperatury, a oblicza według następującego wzoru

Q = mc(t2 – t1)

Q – ilość ciepła dostarczonego substancji {cal}

M – masa substancji {g}

C – ciepło właściwe substancji {cal / g * °C}

T1 – temperatura początkowa {°C}

T2 – temperatura końcowa {°C}

Przebieg pomiarów:

Ważymy kalorymetr, po czym wlewamy do niego wodę. Ważymy ponownie i obliczamy masę wody. Następnie wrzucamy do kalorymetru kawałek lodu uprzednio osuszony bibułą. Przykrywamy kalorymetr i mieszając wolno mieszadłem, oczekujemy na stopienie lodu i ustalenie się temperatury, którą odczytujemy na termometrze. Po wykonaniu powyższych czynności ważymy kalorymetr. Znając masę kalorymetru z wodą przed wrzuceniem lodu i po jego stopieniu, obliczamy z różnicy tych mas masę lodu.

Wnioskując, że lód stopił się pobierając ciepło kalorymetru i zawartej w nim wody, układamy równanie, które po przekształceniu wygląda następująco

Wyniki pomiarów:

Dane:

masa kalorymetru ( mk ) – 220,07 g

masa lodu ( m1 ) – 10,8 g

masa wody ( m2 ) – 255,38 g

temperatura początkowa ( t1 ) - 22°C

temperatura lodu ( t2 ) - 0°C

temperatura końcowa ( t4 ) – 18,5°C

ciepło właściwe kalorymetru ( Ck ) – 0,214 cal / g °C

ciepło właściwe wody ( Cw ) – 1 cal / g °C

Inne:

niepewność pomiarowa wagi ą 10 mg

błąd odczytu z termometru i jego niepewność ą 0,5°C

Obliczenia:

X >> ( 335000 ą 124000) J / kg Np = 37%

Odp: Ciepło właściwe topnienia lodu wynosi około 335000 J / kg.

Podobne prace

Do góry