Doświadczenia fizyczne - Termoergometr - Pomiar ciepła właściwego cieczy
HTML-код
- Опубликовано: 5 фев 2025
- Termoergometr wg. Viscardiego pokazany na filmie to pomoc dydaktyczna o numerze katalog. V 4-27 z roku 1955! (W nazwie jest erg - dawna jednostka pracy).
Zamienia energię mechaniczną na wewnętrzną. Dawniej służył do znajdywania tzw. mechanicznego równoważnika ciepła (A=W/Q, J/cal) a jest omówiony do znajdowania (sprawdzania) ciepła właściwego Cn jakiejś cieczy np. nafty (W latach 50-tych XXw powszechnie używana do lamp).
Pomiar z obliczeniami to proces długi, żmudny (wymagający dokładności) a przez to nudny dlatego jest tylko symulowany (Pokazano budowę i zasadę pomiaru). Oprócz termoergometru właściwego
(z dynamometrem i termometrem) potrzebna jest jeszcze waga (o dokładności przynajmniej 1 grama); Zastosowano wagę dla liceów, z mech. aretażu, termometr do 40 stopni C o dokładności 0,1 stopnia (z braku takiego wzięto termometr o dokł. 0,2 st.), dynamometr o zakresie 500 G.
Przyrząd ma uchwyt imadełkowy, którym jest przymocowany do stolika (ławki).
Za pomocą korby (wg. instr. N=100 do 150 obrotów; Humorystycznie na filmie jest mowa o max 200 obr)
wprawiana jest w ruch rurka (tuleja) stalowa o (promieniu Rt=1 cm i) masie Mt=32g (wg. instr.). Na tej tulei jest zaciskany śrubą stalowy pierścień - jarzmo o masie Mj=36g (wg. instr.). Do jarzma przymocowana jest jedna z dwóch długich listew - listwa ruchoma jarzma o długości L=0,5m (wg. instr.). Z powodu tarcia między tuleją a jarzmem obracanie tulei powodowałoby obracanie listwy jarzma. Ale listwa jarzma sprężyście - poprzez dynamometr - zamocowana jest do związanej z obudową przyrządu drugiej długiej listwy - nieruchomej. Dlatego podczas obrotów siła tarcia T na obwodzie tulei daje energię cieplną, która zostaje przekazana cieczy znajdującej się w (też stalowej) puszce - kalorymetrze - o masie Mk (wg. instr. ) równej około 28g (Odizolowanym termicznie korkiem).
Przekazanie ciepła następuje dzięki temu, że tuleja i jarzmo zanurzone są w tej cieczy.
Podczas pomiaru obroty (powolne) powinny być równomierne a docisk śruby między tuleją a jarzmem taki
aby dynamometr pokazywał stałą wartość siły F z zakresu 120-150 G (wg. instr.; Docisk jednak zwiększono do prawie 250 G aby między dynamometrem a listwą ruchomą - patrz niżej - był kąt prosty a nie rozwarty).
(Z końcem każdej minuty druga wg. instr. - zapisująca -
osoba powinna notować wskazanie dynamometru aby wyciągnąć później średnią arytm.).
Mamy równość momentów sił: F*L=T*Rt (Wzór 1) oraz drogę S=(2*PI*Rt)*N (Wzór 2) na której pokonuje się
tarcie. Wykonujemy więc pracę W =T*S = ... =(2*PI*L)*N*F (Nastąpiła redukcja Rt).
Aby wzór 1 mógł się obejść bez kosinusa to siła F (dynamometr) musi być prostopadła do listwy jarzma ruchomego. Dynamometr przymocowany jest do listwy ruchomej jarzma poprzez wahliwą "strzałkę", która musi się pokrywać ze strzałką nieruchomą prostopadle związaną też z tą listwą (Mocowanie dynamometru
na listwie nieruchomej jest przesuwne choć w zbyt małym zakresie).
Energia cieplna wyraża się wzorem W=Q=Cst*[(Mt+Mj)+Mk]*(tk-tp)+Cn*Mn*(tk-tp).
Cst to ciepło właściwe stali,które bierzemy z tablic.
Mn jest masą cieczy (nafty) nalanej do ok. 2/3 wysokości do kalorymetru. Trzeba ją zważyć. Wcześniej ważymy
kalorymetr (odważniki srebrzyste - 28 g) a potem kalorymetr z cieczą (złociste odważniki 43 g). Tak więc Mn mamy z odejmowania (15 g).
tp to temperatura początkowa a tk - końcowa układu cieplnego stali z naftą. Termometr nie znajduje się
cały czas w kalorymetrze! Po zmierzeniu tp termometr wyjmujemy i nakręcamy pokrywę! Pokrywę odkręcamy
na końcu aby włożyć termometr do zmierzenia tk.
Mamy ostatecznie:
Cn = {(2*PI*L)*N*F - Cst[(Mt+Mj) + Mk] * (tk-tp)} / [Mn * (tk-tp)]
Paula i Sandra
Minęło sporo czasu od tego nagrania. Ciekawe czym zajmują się dzisiaj te piękne i mądre dziewczyny. Pozdrowienia dla nich
Jakbym miał takie nauczycielki, to bym teraz robił doktorat.
Rączką kręci korbą, a oczami i uśmiechem potrafi zakręcić w głowie :P
przepiękne dziewczyny!
One są piękne :O
Jej...Jakie one śliczne są:)
Pani po prawej chyba lubi sport, a po prawej elegancję :) Na randkę umówiłbym się z Panią po lewej ;)
zakochałem sie
Skoro użyto drugiego zestawu odważników to chyba juz nie trzeba nic odejmować i masa cieczy wynosi 43,7g ?
Jak ja zazdroszczę temu termometrowi :]
Szkoda że. Ja nie mialem takich doświadczeńna lekcji fizyki . Chetnie bym sie nauczyl. 😊
ladne sa one !!!
nie wiem czy ten panie wiedza, ale dotykanie metalowych odwaznikow golymi rekoma wplywa na zmiane masy metalu poprzez osadzanie sie roznych substancji z ludzkiej skory na metal, odwazniki bierzemy drewnianymi lub metalowymi szczypcami by nie zmenic masy danego odwaznika
Kris Non masz rację, ale jednak trochę rozsądku by Ci się przydało. To nie wpłynie widocznie na te badanie i nie ma takiej potrzeby. Tak samo jak wytrzymałości materiałów nie dobierasz obciążenia jakiemu możesz podać maksymalnie konstrukcje co do 1 Newtona.
bzdura, nie mają na tyle dokładnej wagi żeby zarejestrować jakąkolwiek zmianę, tak dokładne wagi nawet ciężko znaleźć w przemyśle. Zapoznaj się z teorią błędu pomiarowego
Ok, a teraz obejrzę jeszcze raz patrząc na eksperyment.
No własnie :)
To na bank są siostry :-)
Nie wiem jak na to wpadłeś geniuszu xD I to bliźniaczki ...
az by sie chciało chodzić do szkoły jakby takie nauczycielki były;p
czyżby siostry ?
Siostry?
Pozdrawiam 3b
ale one sa fajne
Tyle kobiecosci co te dwie panie, to chyba zadne inne nie maja w sobie :)
4:19 błąd bo 4 - 2 = 2 A nie 1;) //Fire
+monika12208 Jest dobrze, polecam powtórzyć odejmowanie
Qnicek14 raczej ja tobie :D zobacz nawet na kalkulatorze :D 4-2=2 :D
ale to jest odejmowanie pod kreską
Weź monika nie świruj