Calorimetry: Paghalo ng Mainit at Malamig

1 · Humula

Ang mainit na aluminium block ay hinulog sa mas malamig na tubig. Kung gumamit ka ng mas malaking block (mas maraming mass) sa parehong starting temperatura, tataas o bababa ang final na equilibrium temperatura?

2 · Mag-set Up

  1. Buksan ang hot-cold-mix preset at pindutin ang I-reset. 1 kg ng tubig sa 290 K (body1) ay mahahalo sa aluminium block sa 400 K (body2).
  2. I-enable ang equilibrium-temperature readout.
  3. Itakda ang mass ng aluminium block sa bawat trial at itala ang equilibrium temperatura.

3 · Mangulekta ng Data

Mass ng aluminium m₂ (kg)Equilibrium temperatura T_eq (K)
0.30
0.50
0.80

I-plot ang equilibrium temperatura T_eq (y-axis) laban sa mass ng aluminium m₂ (x-axis) para sa tatlong trial mo.

4 · Mag-analisa

  1. Para sa isang trial, kalkulahin ang T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) gamit ang tubig na m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K, at aluminium na c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K. Ihambing sa table.
  2. Ipaliwanag kung bakit hinihila pataas ng pagdami sa mass ng mainit na block ang equilibrium temperatura, kahit napakababa ng specific heat nito (900 J/(kg·K)) kumpara sa tubig (4186 J/(kg·K)).

5 · Palawakin

  1. Hindi karaniwang mataas ang specific heat ng tubig kumpara sa karamihan ng materyales. Ipaliwanag kung bakit mas banayad ang pagbabago-bago ng temperatura sa mga coastal climate kaysa sa loob ng bansa, gamit ang parehong energy-balance na ideya ng experiment na ito.
  2. Dapat eksaktong katumbas ng init na nakamit ng tubig ang init na nawala sa aluminium block (konserbasyon ng enerhiya, walang nawawala sa paligid). Para sa isang trial, beripikahin ito gamit ang Q = mcΔT para sa bawat katawan.

Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito

Calorimetric na Equilibrium Temperatura

Kapag nagpalitan ng init ang dalawang katawan nang walang nawawala sa paligid, humihinto sila sa weighted-average na temperatura — weighted sa heat capacity m·c ng bawat katawan, hindi lang sa mass.

← Bumalik sa experiment