Kalorimetrija: mešanje vročega in hladnega

1 · Predvidi

Vroč aluminijast blok je spuščen v hladnejšo vodo. Če uporabiš večji aluminijast blok (večjo maso) pri isti začetni temperaturi, ali končna ravnovesna temperatura gre gor ali dol?

• Večji vroči blok dvigne končno ravnovesno temperaturo.
• Večji vroči blok zniža končno ravnovesno temperaturo.
• Končna temperatura ni odvisna od mase aluminijastega bloka.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev hot-cold-mix in pritisni Ponastavi. 1 kg vode pri 290 K (body1) se bo zmešal z aluminijastim blokom pri 400 K (body2).
2. Omogoči odčitek ravnovesne temperature.
3. Nastavi maso aluminijastega bloka za vsak poskus in zabeleži ravnovesno temperaturo.

3 · Zberi podatke

Nariši ravnovesno temperaturo T_eq (os y) proti masi aluminija m₂ (os x) za svoje tri poskuse.

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) z vodo m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K, in aluminijem c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K. Primerjaj s tabelo.
2. Razloži, zakaj večanje mase vročega bloka vleče ravnovesno temperaturo višje, čeprav je njegova specifična toplota (900 J/(kg·K)) precej nižja od vodine (4186 J/(kg·K)).

5 · Razširi

1. Voda ima neobičajno visoko specifično toploto glede na večino materialov. Z isto idejo energijskega ravnotežja kot ta poskus razloži, zakaj imajo obalne klime navadno milejša nihanja temperatur kot celinska območja.
2. Toplota, ki jo je izgubil aluminijast blok, bi morala biti točno enaka toploti, ki jo je dobila voda (ohranitev energije, ob predpostavki izgulb proti okolici). Za en poskus preveri to z Q = mcΔT za vsako telo.

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov