Kalorimeetria: kuuma ja külma segamine

1 · Ennusta

Kuum alumiiniumplokk lastakse jahedamasse vette. Kui sa kasutad suuremat alumiiniumplokki (rohkem massi) sama alghtemperatuuriga, kas lõplik tasakaalutemperatuur tõuseb või langeb?

• Suurem kuum plokk tõstab lõplikku tasakaalutemperatuuri.
• Suurem kuum plokk langetab lõplikku tasakaalutemperatuuri.
• Lõpptemperatuur ei sõltu alumiiniumploki massist.

2 · Seadista

1. Ava kuuma-külma segamise eelseadistus ja vajuta Lähtesta. 1 kg vett temperatuuril 290 K (body1) seguneb alumiiniumplokiga temperatuuril 400 K (body2).
2. Lülita sisse tasakaalutemperatuuri näit.
3. Sea iga katse jaoks alumiiniumploki mass ja kirjuta üles tasakaalutemperatuur.

3 · Kogu andmeid

Joonista tasakaalutemperatuur T_eq (y-telg) alumiiniumi massi m₂ (x-telg) suhtes oma kolme katse jaoks.

4 · Analüüsi

1. Arvuta ühes katses T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂), kasutades vee jaoks m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K, ja alumiiniumi jaoks c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K. Võrdle tabeliga.
2. Selgita, miks kuuma ploki massi suurendamine tõmbab tasakaalutemperatuuri kõrgemale, kuigi tema erisoojus (900 J/(kg·K)) on palju väiksem kui veel (4186 J/(kg·K)).

5 · Laienda

1. Vedelikel ja eriti veel on võrreldes enamiku materjalidega ebaharilikult kõrge erisoojus. Selgita samas energia-bilansi ideed kasutades, miks rannikukliimas on temperatuuri kõikumised tavaliselt leebemad kui sisemaal.
2. Alumiiniumploki kaotatud soojus peaks täpselt võrduma vee saadud soojusega (energia jäävus, eeldades ümbruse kadude puudumist). Kontrolli seda ühes katses, kasutades Q = mcΔT kummagi keha jaoks.

Selle eksperimendi füüsika

← Tagasi eksperimendi juurde

138 tasuta prinditavat füüsika töölehte