కెలోరిమెట్రీ: వేడి, చల్లని వాటిని కలపడం

1 · ఊహించండి

వేడియైన అల్యూమినియం దిమ్మ చల్లని నీటిలో వదలబడింది. అదే ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత వద్ద పెద్ద అల్యూమినియం దిమ్మ (ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి) వాడితే, తుది సమతా ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుందా తగ్గుతుందా?

• పెద్ద వేడి దిమ్మ తుది సమతా ఉష్ణోగ్రతను పెంచుతుంది.
• పెద్ద వేడి దిమ్మ తుది సమతా ఉష్ణోగ్రతను తగ్గిస్తుంది.
• తుది ఉష్ణోగ్రత అల్యూమినియం దిమ్మ ద్రవ్యరాశిపై ఆధారపడదు.

2 · అమరిక

1. hot-cold-mix ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. 290 K వద్ద 1 kg నీరు (body1) 400 K వద్ద ఉన్న అల్యూమినియం దిమ్మతో (body2) కలుస్తుంది.
2. సమతా-ఉష్ణోగ్రత రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి అల్యూమినియం దిమ్మ ద్రవ్యరాశిని సెట్ చేసి, సమతా ఉష్ణోగ్రతను నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం అల్యూమినియం ద్రవ్యరాశి m₂ (x-అక్షం) పై సమతా ఉష్ణోగ్రత T_eq (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి.

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, నీరు m₁ = 1 kg, c₁ = 4186 J/(kg·K), T₁ = 290 K, అల్యూమినియం c₂ = 900 J/(kg·K), T₂ = 400 K ఉపయోగించి T_eq = (m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂) / (m₁c₁ + m₂c₂) లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
2. వేడి దిమ్మ విశిష్ట ఉష్ణం (900 J/(kg·K)) నీటిది (4186 J/(kg·K)) కంటే చాలా తక్కువ అయినప్పటికీ, దాని ద్రవ్యరాశిని పెంచడం సమతా ఉష్ణోగ్రతను ఎందుకు పైకి లాగుతుందో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

1. చాలా పదార్థాల కంటే నీటి విశిష్ట ఉష్ణం అసాధారణంగా ఎక్కువ. ఈ ప్రయోగం లోని అదే శక్తి-సమతుల్య భావనతో, తీర ప్రాంత వాతావరణంలో అంతర్గత ప్రాంతాల కంటే ఉష్ణోగ్రత హెచ్చుతగ్గులు మెత్తగా ఉంటాయో వివరించండి.
2. అల్యూమినియం దిమ్మ కోల్పోయిన ఉష్ణం నీరు పొందిన ఉష్ణానికి సరిగ్గా సమానం అయి ఉండాలి (పరిసరాలకు నష్టాలు లేవని భావించి శక్తి సంరక్షణ). ఒక ప్రయత్నానికి, ప్రతి వస్తువుకూ Q = mcΔT ఉపయోగించి దీన్ని ధ్రువీకరించండి.

ఈ ప్రయోగం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రం

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు