Kalorimetrija: Tħalit ta’ Sħun u Kiesaħ
1 · Ippreddi
Blokka ta’ aluminju sħuna tiġi mniżżla fl-ilma aktar kiesaħ. Jekk tuża blokka ta’ aluminju akbar (massa aktar) fl-istess temperatura ta’ bidu, it-temperatura finali ta’ ekwilibriju titla’ jew tonżel?
- Blokka sħuna akbar togħli t-temperatura finali ta’ ekwilibriju.
- Blokka sħuna akbar tnizzel it-temperatura finali ta’ ekwilibriju.
- It-temperatura finali ma tiddependix mill-massa ta’ blokka ta’ aluminju.
2 · Tħejjija
- Iftaħ il-preset ta’ hot-cold-mix u agħfas Reset. 1 kg ta’ ilma f’290 K (body1) se jitħallat ma’ blokka ta’ aluminju f’400 K (body2).
- Attiva l-qari ta’ temperatura ta’ ekwilibriju.
- Issettja l-massa ta’ blokka ta’ aluminju għal kull prova u irrekordja t-temperatura ta’ ekwilibriju.
3 · Ħu d-Dejta
| Massa ta’ aluminju m₂ (kg) | Temperatura ta’ ekwilibriju T_eq (K) |
|---|---|
| 0.30 | |
| 0.50 | |
| 0.80 |
Ipinġi t-temperatura ta’ ekwilibriju T_eq (ass ġewwa) kontra l-massa ta’ aluminju m₂ (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek.
4 · Analizza
- Għal prova waħda, ikkalkula T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) bl-użu ta’ ilma m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K, u aluminju c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K. Qabbel mat-tabella.
- Ispjega għalfejn żieda fil-massa ta’ blokka sħuna tiġbed it-temperatura ta’ ekwilibriju ogħla, anki jekk is-sħana speċifika tagħha (900 J/(kg·K)) hi ħafna inqas minn dik ta’ l-ilma (4186 J/(kg·K)).
5 · Estendi
- L-ilma għandu sħana speċifika għolja b’mod mhux tas-soltu meta tqabbel ma’ ħafna materjali. Ispjega għalfejn il-klimati kostali ġeneralment jkollhom tibdiliet ta’ temperatura aktar ħfief mill-inland, bl-istess idea ta’ bilanċ ta’ enerġija ta’ dan l-esperiment.
- Is-sħana mitlufa minn blokka ta’ aluminju għandha tkun eżattament daqs is-sħana meħuda mill-ilma (konservazzjoni ta’ enerġija, jekk bla telf għall-ambjent). Għal prova waħda, ivverifika dan bl-użu ta’ Q = mcΔT għal kull ġisem.
Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment
Temperatura ta’ Ekwilibriju Kalorimetrika
Meta żewġ ġisem jiskambjaw sħana bla telf għall-ambjent, jistabilixxu f’temperatura ta’ medja ppeżata — ppeżata mill-kapaċità ta’ sħana m·c ta’ kull ġisem, mhux sempliċement il-massa tiegħu.
Termodinamika
- Il-Liġi tal-Gass Ideal: Pressjoni, Volum u Temperatura
- Teorija Ċinetika: Temperatura u Veloċità Molekulari
- Kompressjoni Izotermali: Ħidma Maħduma f’Temperatura Kostanti
- Tisħin Izobariku: Espansjoni f’Pressjoni Kostanti
- Tisħin Izokorali: Telgħa ta’ Pressjoni f’Volum Kostanti
- Espansjoni Adijabatika: Tkessħ bla Telfa ta’ Sħana
- Konduttività Termika: Fluss ta’ Sħana minn Barra
- Iċ-Ċiklu ta’ Carnot: L-Aktar Effiċjenza Possibbli ta’ Magna
- Iċ-Ċiklu Otto: Mudell Idealizzat ta’ Magna ta’ Petrol
- Iċ-Ċiklu ta’ Carnot Maqlub: Friġġ
- Iċ-Ċiklu Stirling: Waqfiet Izotermali b’Reġenerazzjoni
- Bidla fl-Entropija f’Espansjoni Izotermali Reversibbli