PRAKTICKÉ  CVIČENIE  Z FYZIKY                                Gymnázium Partizánske

 

˘
 

2.  URCENIE MERNEJ TEPELNEJ KAPACITY

PEVNEJ LÁTKY ZMIEŠAVACÍM KALORIMETROM

 

 
 

 

Vypracoval :                                                                                            Školský rok :

Dátum   :                                                                                                   Ročník :  2.

Trieda   :                                                                                                    

 

_______________________________________________________________________________________

 

 

 Teoretický úvod : 

 

 Keď medzi teplejším telesom a chladnejšou kvapalinou prebieha v kalorimetri tepelná výmena platí kalorimetrická rovnica v tvare :          

                                                                              Q1 = Q2 + Q3

kde  Q1 - je teplo odovzdané teplejším telesom

       Q2 - teplo prijaté chladnejšou kvapalinou

a     Q3 - teplo prijaté kalorimetrom.

Ak označíme teploty t1 - začiatočná teplota teplejšieho telesa, t2 - začiatočná teplota kvapaliny a t - výsledná teplota sústavy po dosiahnutí rovnovážneho stavu, potom môžme jednotlivé teplá vyjadriť nasledovne :          

 


     Q1 = m1.c1.( t1  - t )                                                                    t1

 

     Q2 = m2.c2.( t - t2 )                                                                                       t1- t

 

     Q3 = mk.ck.( t - t2 )                                                                    t 

                                                                                                                         t - t2

kde m1 - je hmotnosť teplejšieho telesa                                            t2

       c1 - merná tepelná kapacita teplejšej látky

       m2 -hmotnosť kvapaliny v kalorimetri

       c2 - merná tepelná kapacita kvapaliny

       mk - hmotnosť vnútornej nádoby kalorimetra s miešačkou

a     ck  - merná tepelná kapacita kovu, z ktorého je kalorimeter vyhotovený.

Z vyjadrenia kalorimetrickej rovnice              m1.c1.( t1  - t ) = m2.c2.( t - t2) + mk.ck.( t - t2)

možno určiť mernú tepelnú kapacitu c1 daného kovu, ak poznáme c2 - mernú tepelnú kapacitu kvapaliny, ck - mernú tepelnú kapacitu kovu, z ktorého je kalorimeter vyhotovený a odmeriame ostatné veličiny nasledovne :
 
 


                   

 

 

Úloha : určte mernú tepelnú kapacitu daného kovu.

 

Pomôcky :   zmiešavací  kalorimeter  s  príslušenstvom,  laboratórne  váhy,  sada  závaží,

                     ohrievač s vodným kúpeľom, kovový predmet.

 

Postup :  1. Pripravte laboratórne váhy na váženie.

                2. Odmerajte hmotnosť m1 kovového predmetu. Merania opakujte 3 krát.

                3. Vložte kovový predmet do vodného kúpeľa. Zapnite ohrievač.

                4. Odmerajte hmotnosť  mk  vnútornej  nádoby  kalorimetra s príslušenstvom. Mera-

                    nie opakujte 3 krát.

                5. Nalejte do kalorimetra vodu ( približne do polovičky nádoby ).  Odmerajte  hmot-           

                    nosť  mk + m2  vnútornej nádoby kalorimetra s príslušenstvom  a  vodou.  Meranie

                    opakujte 3 krát.

                6. Teplomerom odmerajte teplotu  t2 vody v kalorimetri.

                7. Odmerajte teplomerom teplotu  t1 vodného kúpeľa. Rovnakú teplotu má aj kovo-

                    vý predmet v ňom.

                8. Preneste kovový predmet do kalorimetra. Kalorimeter uzavrite a nechajte prebeh-

                    núť  tepelnú výmenu ( prenesenie predmetu do kalorimetra musí byť veľmi rých-

                    le).

                9. Teplomerom odmerajte teplotu t sústavy po dosiahnutí rovnovážneho stavu.

              10. Z nameraných údajov vypočítajte mernú tepelnú kapacitu daného kovu. Výsledok

                    určte formou intervalu a relatívnej chyby merania.

 

Otázky :

 

1. Porovnajte zistenú hodnotu s údajom mernej tepelnej kapacity daného kovu  v  tabuľ-

    buľkách.

2.Urobte rozbor chýb, ktoré vznikajú pri meraní mernej tepelnej kapacity látky.