Kalorimetrija: karšto ir šalto maišymas

1 · Spėk

Karštas aliuminio blokas įmetamas į vėsesnį vandenį. Jei paimsi didesnį aliuminio bloką (daugiau masės) toje pačioje pradinėje temperatūroje, ar galutinė pusiausvyros temperatūra kyla ar krenta?

• Didesnis karštas blokas kelia galutinę pusiausvyros temperatūrą.
• Didesnis karštas blokas žemina galutinę pusiausvyros temperatūrą.
• Galutinė temperatūra nepriklauso nuo aliuminio bloko masės.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Kalorimetrija“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. 1 kg vandens 290 K (body1) maišysis su aliuminio bloku 400 K (body2).
2. Įjunk pusiausvyros temperatūros rodmuo.
3. Nustatyk aliuminio bloko masę kiekvienam bandymui ir užsirašyk pusiausvyros temperatūrą.

3 · Rink duomenis

Braišyk pusiausvyros temperatūrą T_eq (y ašis) prieš aliuminio masę m₂ (x ašis) savo trims bandymams.

4 · Analizuok

1. Vienam bandymui apskaičiuok T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) naudodamas vandens m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K, ir aliuminio c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K. Palygink su lentele.
2. Paaiškink, kodėl karšto bloko masės didinimas traukia pusiausvyros temperatūrą aukštyn, nors jo savitoji šiluminė talpa (900 J/(kg·K)) gerokai mažesnė už vandens (4186 J/(kg·K)).

5 · Išplėsk

1. Vanduo turi neįprastai aukštą savitąją šiluminę talpą, lyginant su dauguma medžiagų. Paaiškink, kodėl pakrančių klimatuose būna švelnesni temperatūros svyravimai nei žemyno gilumoje, naudodamas tą pačią energijos balanso idėją kaip šis eksperimentas.
2. Aliuminio bloko prarasta šiluma turėtų tiksliai lygti vandens įgytai šilumai (energijos tvermė, tariant, kad nėra nuostolių aplinkai). Vienam bandymui patikrink tai naudodamas Q = mcΔT kiekvienam kūnui.

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai