Určení měrných skupenských tepel vody

Prezentace na téma: "Určení měrných skupenských tepel vody"— Transkript prezentace:

1 Určení měrných skupenských tepel vody
Portál eVIM Určení měrných skupenských tepel vody

2 Naměřená data Naměřená data si průběžně ukládejte do složky Dokumenty/ Laboratorni prace/2A/LP9b/Prijmeni zaku ve skupine Na konci laboratorních cvičení data odešlete na vyučujícího a váš a vašeho kolegy Předmět u 2A LP9b namerena data vase a prijmeni vaseho kolegy

3 Protokol Pokud to časové možnosti dovolí je možné zpracovat protokol již v hodině laboratorních prací Protokol se musí odevzdat nejpozději týden od příslušné laboratorní práce na Předmět u LP9b protokol vase prijimeni (pripadne i vaseho kolegy)

4 Určení skupenských tepel tání pomocí rychlovarné konvice
Rychlovarná konvice s daným příkonem W Netradiční měření Přesnější měření pomocí Wattmetru a účinnosti

5 Měrné skupenské teplo Tání Vypařování
Teplo, které je potřeba dodat tělesu o hmotnosti 1kg a o teplotě tání, aby se změnilo z pevné látky na kapalinu. Vypařování Teplo, které je potřeba dodat kapalině o hmotnosti 1kg (a teplotě vypařování), aby se změnila v plyn téže látky.

6 Teorie Konvice dodává vodě teplo
kde P je příkon konvice a t je doba zahřívání V jednotlivých úsecích toto teplo odpovídá Skupenskému teplu tání Teplu na ohřátí vody o danou teplotu Skupenskému teplu vypařování (jen vypařené části objemu vody v konvici)

7 Skupenské teplo tání Teplo dodané rychlovarnou konvicí odpovídá v konstantním úseku kolem 0°C skupenskému teplu tání Odtud

8 Měrná tepelná kapacita
Teplo dodané rychlovarnou konvicí odpovídá teplu na ohřátí vody o danou teplotu Odtud

9 Skupenské teplo vypařování
Teplo dodané rychlovarnou konvicí odpovídá (nejen) v konstantním úseku kolem 100°C skupenskému teplu dodanému vodě o hmotnosti mv, která se vypařila Odtud

10 Pomůcky Rychlovarná konvice Go!Temp Papírové kapesníky
Váhy (odměrný válec) Počítač s LoggerPro Kladívko Utěrka Led

11 Postup Led cca 0,75kg vložíme do utěrky a rozbijeme kladívkem
Ledovou tříšť zvážíme a poté vložíme do konvice (necháme otevřené víko) Vložíme do konvice teploměr Go!Temp (případně připojíme konvici přes wattmetr) Zapneme měření a následně rychlovarnou konvici Vodu necháme v konvici cca. 1min vřít a následně ji vypneme. Vodu necháme zchladnout a následně ji zvážíme

12 Postup II V Logger Pro odečteme dobu, po kterou led tál (konstantní závislost na počátku měření) V Logger Pro odečteme dobu, po kterou se voda vypařovala (konstantní křivka na konci měření)

13 Schéma

14 Ukázka měření - Var

15 Rychlovarná konvice a wattmetr
Přesnější měření příkonu pomocí wattmetru

16 Účinnost rychlovarné konvice
Problém je určení účinnosti rychlovarné konvice (viz doplňující otázky) Měření lze využít i na určení účinnosti rychlovarné konvice (známe-li měrnou kapacitu vody z jiného měření)

17 Určení skupenského tepla tání kalorimetrem
Ledová tříšť o teplotě 0°C Teplá voda Kalorimetr Go!Temp Počítač s LoggerPro Kladívko Utěrka Led

18 Postup Led vložíme do utěrky a rozbijeme kladívkem
Ledovou tříšť zvážíme a poté vložíme do kalorimetru (necháme otevřené víko) Zapneme měření Vložíme do kalorimetru teploměr Go!Temp a ověříme teplotu ledu Vložíme Go!Temp do teplé vody Smícháme teplou vodu a ledovou tříšť Určíme výslednou teplotu

19 Kalorimetr – dva (tři) možné výsledky pokusu
Všechen led roztál Část ledu zůstala v kalorimetru (tepelná výměna s okolím probíhala příliš dlouho, všechen led roztál)

20 Všechen led roztál

21 Část ledu neroztála

22 Doplňující otázky Jak by se změnily hodnoty výsledků, pokud bychom uvažovali účinnost konvice Odhadněte účinnost konvice na základě tabulkových hodnot měrné tepelné kapacity Popište všechny děje probíhající během vašich experimentů, související se změnou skupenství a tepelnou výměnou

23 Zdroje Svoboda, E., Bartuška, K.: Fyzika pro gymnázia. Molekulová fyzika a termika. Prometheus Praha, 2000.