I Pracownia fizyczna ćwiczenie nr 11B(mechanika i ciepło

I Pracownia fizyczna
ć
wiczenie nr 11B (mechanika i ciepło)
WYZNACZANIE CIEPŁA TOPNIENIA LODU
I. Zagadnienia
1. Topnienie i krzepnięcie.
2. Ciepło topnienia.
3. Bilans cieplny.
4. Kalorymetr.
5. Krzywa idealnie szybkiego wyrównania temperatur.
6. Zależ noś ć temperatury topnienia od ciś nienia zewnętrznego.
dp
7. Wzór Clapeyrona-Claussiusa Q = T (V − V0 )
– wyprowadzenie i interpretacja.
dt
II. Literatura
1. Sz. Szczeniowski – Fizyka doś wiadczalna, cz. II.
2. L. D. Landau, E. M. Lifszic – Mechanika i fizyka czą stkowa.
3. Zeszyty laboratoryjne Nr 8 i Nr 9.
4. T. Dryń ski – Ć wiczenia laboratoryjne.
III. Wykonanie ćwiczenia
1. Zważ yć suchy kalorymetr wraz z mieszadełkiem i wyznaczyć ich masę mk.
2. Napełnić kalorymetr wodą (do połowy) i wyznaczyć masę kalorymetru z mieszadełkiem i wodą mkw.
Obliczyć masę wody mw = mkw – mk.
3. Mierzyć co 30 sekund temperaturę wody w kalorymetrze (ok. 5 minut).
4. Wrzucić lód (zgłosić się do prowadzą cego zajęcia) do kalorymetru i kontynuować pomiar
temperatury układu woda + lód. Pomiar zakoń czyć w kilka minut po stopieniu się lodu (gdy
temperatura zacznie wzrastać ).
5. Zważ yć kalorymetr wraz ze stopionym lodem (mkwl). Obliczyć masę wody powstałej ze stopionego
lodu ml = mkwl – mkw.
6. Pomiary wykonać dwukrotnie.
7. Wykreś lić krzywą zmierzonego przebiegu temperatury T w kalorymetrze w funkcji czasu t,
a następnie krzywą idealnego wyrównania temperatur.
8. Z krzywej idealnego wyrównania temperatur odczytać najwyż szą i najniż szą temperaturę układu
woda + lód (T1 i T2).
9. Obliczyć ś rednią wartoś ć ciepła topnienia lodu z zależ noś ci:
L=
(cwmw + ck mk ) ⋅ (T1 − T2 ) − c (T − T )
w 2
0
ck = 0,215
ml
Cal
J
= 900
g ⋅ stop
kg ⋅ K
Tabela pomiarów
masa kalorymetru
mk
masa kalor. + woda
mkw
masa kal. + woda + lód
mkwl
-1-
masa lodu
ml
Ciepło topnienia
lodu
L