Számú laboratóriumi feladat 3

számú

A feladat: Meghatározza a szilárd anyagot, amelyből a test készül, a fajlagos hőteljesítmény felhasználásával.

Készítmény: Különböző hőmérsékletű testek között zajlik a hőcsere. Ez addig zajlik, amíg a testek hőmérséklete kiegyenlítődik. Az anyagok termikus tulajdonságait a mennyiségi fajlagos hőteljesítmény jellemzi c [kJ/(kg * st.C].

Írjon összefüggést az alacsonyabb hőmérsékletű test által kapott hő számításával: Q1 = m1 * c1 * dt1
Írjon összefüggést a magasabb hőmérsékletű test által átvitt hő számításával: Q2 = m2 * c2 * dt2

Magyarázza el, mit jelentenek a fizikai mennyiségek jegyei az általa írt kapcsolatokban:

Q1 [kJ] - a hideg test által befogadott hő
m1 [kg] - a hideg test súlya
c1 [kJ/(kg * st.C)] - az anyag fajlagos hőkapacitása, amelyből a hideg test származik
dt1 [st.C] - a hideg test hőmérséklet-különbsége hőcsere után és előtt
dt1 = t - t01 ahol mindkét test t [st.C] hőmérséklete hőcsere után és hideg test t01 [st.C] hőmérséklete hőcsere előtt

Q2 [kJ] - meleg test által átvitt hő
m2 [kg] - forró testtömeg
c2 [kJ/(kg * st.C)] - az anyag fajlagos hőkapacitása, amelyből a test meleg
dt2 [st.C] - a meleg test hőmérséklet-különbsége hőcsere előtt és után
dt2 = t02 - t ahol a forró test t02 [st.C] hőmérséklete hőcsere előtt és t [st.C] hőmérséklet mindkét hőcsere után

Tudja, mi a kapcsolat ideális körülmények között a magasabb hőmérsékletű test által átvitt hő és az alacsonyabb hőmérsékletű test által felvett hő között?
Q1 = Q2

AIDS:
• egy ismeretlen szövetből álló szilárd test, amely a szálhoz van rögzítve
• mérlegek
• szobahőmérsékletű víz
• mérőhenger, főzőpohár
• elektromos vízforraló
• mérőeszköz (hőmérő)

Végrehajtás:
1. Az asztalhoz
2. Mérje meg az m1 testet, és írja be a súlyát a táblázatba
3. Mérje meg a főzőpoharat, és írja le az értéket
4. Öntsön vizet a főzőpohárba, mérje meg, vonja le a főzőpohár súlyát és írja be a táblázatba
5. Mérje meg a főzőpohárban lévő víz hőmérsékletét, és írja be a táblázatba
6. Melegítse fel a vizet a vízforralóban 80 fokra
7. Merítse az ismeretlen testet forrásban lévő vízbe 3 percre
8. Távolítsa el a testet, és tegye egy főzőpohárba
9. Mérje meg a főzőpohárban a legmagasabb hőmérsékletet, és rögzítse

Következtetés:
Az ismeretlen anyag számított hőkapacitásának összehasonlításából, amelyből a test a táblázatos adatokkal készül, valószínűleg acélból, azaz vasból álló testről van szó. A fajlagos hőteljesítmény számított értéke alacsonyabb, mint a táblázat értéke. Ennek oka elsősorban a hőcsere során bekövetkező hőveszteség. A bevezetésből fakadó feltételezés, miszerint az alacsonyabb hőmérsékletű test által kapott hő megegyezik a magasabb hőmérsékletű test által átvitt hővel (Q1 = Q2), csak ideális körülmények között érvényes, a valós, valós világban a Q1.