6.vaja: Zmesna temperatura

Naloga:
Preveri enačbo toplotnega ravnovesja. Ob stisku dveh teles z različno temperaturo prehaja toplota s toplejšega na hladnejše telo toliko časa, dokler se temperaturi ne izenačita. Končna temperatura se imenuje zmesna temperatura. Če sta dotikajoči telesi dobro izolirani od okolice, tedaj hladnejše telo prejme toliko toplote, kolikor je toplejše telo odda. Zapišemo lahko:

c2m2(T2-T) = c1m1(T-T1)

kjer indeksi 2 pomenijo toplejšo snov, indeksi 1 pa hladnejšo snov, T pa je zmesna temperatura.

Pripomočki:
· kalorimeter
· termometer
· menzura
· stojalo
· lonček

Potek vaje:

a) 200g vroče vode vlij v kalorimeter in počakaj, da se kalorimeter segreje. Izmeri temperaturo vode T2.
b) V menzuro vlij hladno vodo z maso m1 ( m1 naj ne bo enaka m2 ), in izmeri njeno temperaturo T1.
c) Pomešaj toplo vodo s hladno ter s termometrom izmeri zmesno temperaturo T.
d) Ponovi poskus z drugačnima masama vode.
e) Izračunaj zmesno temperaturo T in določi relativno napako.
f) Zapiši rezultat za zmesno temperaturo z upoštevanjem napake.


Rezultati meritev:

MeritveIzračuni
m1 (g)
m2 (g)
T1 (K)
T2 (K)
Tm (K)
Ti (K)
DT/T(%)
1
50
250
296,2
323
317,1
318,5
0,440
2
150
200
295,7
319,7
309
309,3
0,097
3
200
100
294
319,2
303,9
302,4
0,500

   

Analiza vaje:
Z vajo sem poskušal določiti zmesno temperaturo vode. Najprej sem v kalorimeter nalil izbrano maso toplejše vode, nato pa še hladnejše. Med mešanjem se je skupna količina vode zato ohladila na neko določeno temperaturo, ki ji pravimo zmesna temperatura. Zmesna temperatura je odvisna od mase toplejše in hladnejše vode ter od njunih temperatur in jo lahko izračunamo s pomočjo enačbe toplotnega ravnovesja. Rezultati meritve so razmeroma skladni z izračuni. Do razlik prihaja zato, ker se v kalorimetru voda le nekoliko ohladi, pa tudi zaradi termometra, ki deluje z manjšo napako.
Avtor: Danilo Klasinc



V kolikor želite sodelovati z nami, vas vljudno vabimo, da se nam pridružite, pošljete članke, ali pa samo izrazite vaša mnenja.