Termodynamika - určení měrné tepelné kapacity pevné látky



Podobné dokumenty
Měření měrné telené kapacity pevných látek

Laboratorní práce č. 2: Určení měrné tepelné kapacity látky

Kalorimetrická měření I

Kalorimetrická rovnice

Měření měrného skupenského tepla tání ledu

Stanovení měrného tepla pevných látek

Přírodní vědy aktivně a interaktivně

Název: Ověření kalorimetrické rovnice, tepelná výměna

Měření měrné tepelné kapacity látek kalorimetrem

Základní poznatky. Teplota Vnitřní energie soustavy Teplo

Kalorimetrická rovnice, skupenské přeměny

TERMODYNAMIKA Kalorimetrie TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

Vnitřní energie, práce a teplo

V izolované soustavě nedochází k výměně tepla s okolím. Dokonalá izolovaná soustava neexistuje, nejvíce se jí blíží kalorimetr nebo termoska.

Termodynamika 1. UJOP Hostivař 2014

V izolované soustavě nedochází k výměně tepla s okolím. Dokonalá izolovaná soustava neexistuje, nejvíce se jí blíží kalorimetr nebo termoska.

VY_52_INOVACE_2NOV48. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8.

měření teploty Molekulová fyzika a termika Teplotní délková roztažnost V praxi úlohy

VNITŘNÍ ENERGIE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 2. ročník - Termika

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

FYZIKA 6. ročník 2. část

ZÁKLADNÍ ŠKOLA KOLÍN II., KMOCHOVA 943 škola s rozšířenou výukou matematiky a přírodovědných předmětů

VY_52_INOVACE_2NOV43. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 7., 8.

Vnitřní energie, práce, teplo.

FYZIKA 6. ročník 2. část

Měření teplotní roztažnosti

Digitální učební materiál

TEPLO PŘIJATÉ A ODEVZDANÉ TĚLESEM PŘI TEPELNÉ VÝMĚNĚ

pracovní list studenta

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

Vnitřní energie, práce a teplo

Molekulová fyzika a termika:

Kalibrace teploměru, skupenské teplo Abstrakt: V této úloze se studenti seznámí s metodou kalibrace teploměru a na základě svých

Bezpečnost práce, měření proudu a napětí, odchylky měření

MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMODYNAMIKA

Teplota. fyzikální veličina značka t

Název: Měření příkonu spotřebičů, výpočet účinnosti, hledání energetických úspor v domácnosti

TEPELNÉ JEVY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Tercie

Fyzikální veličiny a jednotky, přímá a nepřímá metoda měření

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

Fyzikální praktikum 1

Termochemie. Úkol: A. Určete změnu teploty při rozpouštění hydroxidu sodného B. Určete reakční teplo reakce zinku s roztokem měďnaté soli

Měření délky, určení objemu tělesa a jeho hustoty

Vnitřní energie pevné látky < Vnitřní energie kapaliny < Vnitřní energie plynu (nejmenší energie)

Termika. Nauka o teple se zabývá měřením teploty, tepla a tepelnými ději.

CELKOVÉ OPAKOVÁNÍ UČIVA + ZÁPIS DO ŠKOLNÍHO SEŠITU část 03 VNITŘNÍ ENERGIE, TEPLO.

Základy molekulové fyziky a termodynamiky

Určování hustoty materiálů

Laboratorní práce č. 4: Určení hustoty látek

T0 Teplo a jeho měření

Ing. Stanislav Jakoubek

VLASTNOSTI LÁTEK. Anotace: Materiál je určen k výuce přírodovědy ve 4. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky s vlastnostmi a měřením látek.

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu

Úkol č. 1: Změřte měrnou tepelnou kapacitu kovového tělíska.

II. VNITŘNÍ ENERGIE, PRÁCE A TEPLO

Mechanické kmitání - určení tíhového zrychlení kyvadlem

Termodynamika. T [K ]=t [ 0 C] 273,15 T [ K ]= t [ 0 C] termodynamická teplota: Stavy hmoty. jednotka: 1 K (kelvin) = 1/273,16 část termodynamické

Fyzikální veličina. H u s t o t a

SEZNAM POKUSŮ TEPLO 1 NÁVODY NA POKUSY MĚŘENÍ TEPLOT. Měření teplot. Používání teploměru. (1.1.) Kalibrace teploměru. (1.2.

HUSTOTA PEVNÝCH LÁTEK

F - Elektrická práce, elektrický výkon, účinnost

Struktura a vlastnosti kapalin

Fyzika. Pracovní list č. 5 Téma: Měření teploty, relativní vlhkosti, rosného bodu, absolutní vlhkosti. Mgr. Libor Lepík. Student a konkurenceschopnost

Jak zapisujeme hustotu látky

VY_52_INOVACE_2NOV47. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 7.

Řízení robota senzorem teploty II. Tematický celek: Termodynamika. Komplexní úloha - 2. část:

Určení hustoty látky. (laboratorní práce) Zvyšování kvality výuky v přírodních a technických oblastech CZ.1.07/1.1.28/

SKUPENSKÉ PŘEMĚNY POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Měření prostupu tepla

Měření teplotní roztažnosti

Mol. fyz. a termodynamika

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

Tepelné změny chladicí směsi (laboratorní práce)

Měření modulů pružnosti G a E z periody kmitů pružiny

4. Stanovení teplotního součinitele odporu kovů

PŘÍRODA - VLASTNOSTI LÁTEK. Anotace: Materiál je určen k výuce věd ve 3. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky s vlastnostmi látek a jejich měřením.

Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název DUM: Měření teploty Číslo DUM: III/2/FY/2/1/14 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Fyzikální

Digitální učební materiál

Laboratorní práce č. 2: Určení měrného skupenského tepla tání ledu

F - Změny skupenství látek

Termodynamické zákony

Termika termika - teplota, teplo a práce termodynamické zákony tepelná vodivost - tepelná kapacita skupenské teplo

VY_52_INOVACE_2NOV50. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8.

Ústřední komise Chemické olympiády. 53. ročník 2016/2017. KRAJSKÉ KOLO kategorie C. ŘEŠENÍ PRAKTICKÉ ČÁSTI (40 bodů) časová náročnost: 120 minut

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

EU PENÍZE ŠKOLÁM Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost

TÉMA: Molekulová fyzika a tepelné děje v plynech VNITŘNÍ ENERGIE TĚLESA

Měření momentu setrvačnosti prstence dynamickou metodou

Měření magnetické indukce elektromagnetu

Teplo, tepelná kapacita těles

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

002. Pokles teploty ochlazením - chladicí účinky těkavých kapalin

VÝUKOVÝ MATERIÁL Ing. Yvona Bečičková Termika VY_32_INOVACE_0301_0212 Teplotní roztažnost látek. Fyzika 2. ročník, učební obory Bez příloh

Úlohy z termiky pro fyzikální olympioniky

Laboratorní práce č. 1: Pozorování tepelné výměny

Jak určujeme množství látky v tělese?

Teplota a její měření

ARCHIMÉDŮV ZÁKON. Archimédův zákon

CHEMIE. Pracovní list č. 4 - žákovská verze Téma: Tepelné zabarvení chemických reakcí. Mgr. Kateřina Dlouhá. Student a konkurenceschopnost

M ě r n á t e p e l n á k a p a c i t a p e v n ý c h l á t e k

Transkript:

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY Laboratorní práce č. 3 Termodynamika - určení měrné tepelné kapacity pevné látky Pro potřeby projektu MAN zpracoval: Mgr. Tomáš Horut

Praktická část: Určení měrné tepelné kapacity pevné látky Příprava Připravíme si elektrický vařič, kalorimetr, 2 teploměry, nádobku na vodu, kovové válečky, váhy (prohlédněte si obrázky v dalším textu, kde jsou pomůcky zobrazeny). Měrnou tepelnou kapacitu vypočítáme pomocí kalorimetrické rovnice: c 1 m 1 (t 1 -t)= c 2 m 2 (t-t 2 ) + C k (t-t 2 ) kde c 1 - měrná tepelná kapacita látky, kterou chceme vypočítat m 1 - hmotnost tělesa z neznámé látky (kovového válečku) t 1 - teplota tělesa (kovového válečku) c 2 měrná tepelná kapacita vody (4 180 Jkg -1 K -1 ) m 2 hmotnost vody t 2 teplota vody t výsledná teplota, která se ustálí po vložení teplého válečku do studenější vody C k tepelná kapacita kalorimetru Z této rovnice budeme chtít vypočítat c 1, proto všechny ostatní údaje musíme zjistit. Provedení 1. Určíme m 1 váleček zvážíme na digitálních vahách. Váhy zapneme tlačítkem On (Tara, Zero, On, Off), pokud by nebyla na displeji nula, znovu stiskneme tlačítko On. Pak položíme váleček na váhy a určíme jeho hmotnost (obr. 1 a 2).

obr. 1 obr. 2 2. Určíme C k. Použijeme kalorimetr podle obr. 3. obr. 3 Vnitřní nádobu kalorimetru zvážíme (obr. 4) a protože je tato nádoba z hliníku, určíme C k ze vztahu C k = c Al m, kde m je hmotnost vnitřní nádoby kalorimetru. Hodnotu c Al najdeme v tabulkách.

obr. 4 3. Určíme m 2 zapneme digitální váhy, položíme na ně vnitřní nádobu kalorimetru a zmáčkneme znovu On. Váha se vynuluje (obr. 5). Nalijeme do nádoby trochu vody (můžeme vyzkoušet vložit další váleček, aby byl celý pod vodou) a položíme zpět na váhy (bez válečku). Na displeji je hmotnost vody v nádobě (obr. 6). Hmotnost vody lze určit i tak, že použijeme odměrný válec, do kterého vodu nalijeme a ze vztahu 1 ml je 1 gram vody určíme podle množství vody její hmotnost. V tomto případě nebudeme používat odměrný válec. obr. 5 obr. 6

4. Určíme t 2 - vnitřní nádobu kalorimetru vložíme do kalorimetru, zkompletujeme ho a teploměrem měříme teplotu vody v kalorimetru (obr. 7). Můžeme použít lihový teploměr, který se používá pro měření nižších teplot, protože líh má teplotu varu 80 C. Tento teploměr má červenou náplň. Nikdy ho nedáváme do vroucí vody! Na obr. 8 je lihový (s červenou náplní) a rtuťový (se stříbrnou náplní) teploměr. Pro měření teplot vyšších než 70 C použijeme vždy rtuťový teploměr. obr. 7 obr. 8 5. Do nádobky položíme váleček, vyučující zalije váleček horkou vodou z varné konvice (obr. 9), do nádobky vložíme rtuťový teploměr a měříme teplotu. (obr. 10). Nepoužijeme lihový teploměr, abychom ho nepoškodili. obr. 9 obr. 10

6. Určíme t 1 chvíli počkáme, až se teplota ustálí. Teploměrem zjistíme teplotu vody v tomto okamžiku a tuto teplotu považujeme i za teplotu válečku. 7. Určení teploty t váleček co nejrychleji přeneseme (obr. 11 a obr. 12) do vody v kalorimetru. Opatrně, aby nedošlo k popálení horkou vodou nebo válečkem. Rychle, aby tepelná ztráta byla co nejmenší. obr. 11 obr. 12 8. Kalorimetr uzavřeme a vložíme dovnitř teploměr. Můžeme použít lihový, protože výsledná teplota bude nižší, než 70 C a na lihovém je hodnota měřené teploty lépe vidět (obr. 13 a 14). obr. 13 obr. 14 9. Dosazením získaných hodnot do vztahu pro výpočet c 1 určíme měrnou tepelnou kapacitu pevné látky, ze které je zhotoveno těleso. V tabulkách se pokusíme zjistit, o jakou látku se jedná. 10. Stejným způsobem zjistíme, z jaké látky je zhotoven další váleček.

Závěr Měrná tepelná kapacita u prvního válečku je První váleček podle hodnoty z tabulek by mohl být z První váleček je z.. (zjistíme podle značky na válečku) Náš výpočet je správný, přibližně správný, nepodařilo se nám správně vypočítat měrnou tepelnou kapacitu válečku, protože. Podobně pro druhý případně třetí váleček. Otázky a úkoly 1. Co udává tepelná kapacita tělesa? Značka, vzorec, jednotka. 2. Co znamená, že těleso má tepelnou kapacitu 7 kj K -1? 3. Co je měrná tepelná kapacita? Značka, vzorec, jednotka. 4. Jak určíme teplo, které musíme dodat při zahřátí daného množství dané látky o danou teplotu? 5. Která látka má velmi vysokou měrnou tepelnou kapacitu? K čemu ji lze proto použít? 6. Je-li c olova 129 J kg -1 K -1, je to kolikrát méně, než c vody? Jestliže se 1 kg vody ochladí o 1 C a předá teplo 1 kg olova, o kolik C se 1 kg olova ohřeje? 7. Které látky mají relativně malou měrnou tepelnou kapacitu? Co je u toho výhodné? 8. Kde se používá kalorimetrická rovnice? 9. K čemu dojde mezi chladnější vodou a v ní ponořeném teplejším tělese v izolované nádobě? 10. Pomocí čeho (v čem) můžeme zjistit měrnou tepelnou kapacitu látky?