Laboratórna úloha č. 3

Úloha: Určí pevnú látku, z ktorej je zhotovené teleso, pomocou mernej tepelnej kapacity.

Príprava: Medzi telesami, ktorých teploty sú rôzne, dochádza k tepelnej výmene. Táto prebieha dovtedy, kým sa teploty telies nevyrovnajú. Tepelné vlastnosti látok charakterizuje veličina merná tepelná kapacita c [kJ/(kg*st.C].

Napíš vzťah na výpočet tepla, ktoré prijalo teleso s nižšou teplotou: Q1=m1*c1*dt1
Napíš vzťah na výpočet tepla, ktoré odovzdalo teleso s vyššou teplotou: Q2=m2*c2*dt2

Vysvetli, čo znamenajú značky fyzikálnych veličín vo vzťahoch, ktoré si napísal:

Q1 [kJ] - teplo prijaté studeným telesom
m1 [kg] - hmotnosť studeného telesa
c1 [kJ/(kg*st.C)] - merná tepelná kapacita látky, z ktorej je studené teleso
dt1 [st.C] - rozdiel teplôt studeného telesa po a pred tepelnou výmenou
dt1=t - t01 kde t [st.C] teplota oboch telies po tepelnej výmene a t01 [st.C] teplota studeného telesa pred tepelnou výmenou

Q2 [kJ] - teplo odovzdané teplým telesom
m2 [kg] - hmotnosť teplého telesa
c2 [kJ/(kg*st.C)] - merná tepelná kapacita látky, z ktorej je teplé teleso
dt2 [st.C] - rozdiel teplôt teplého telesa pred a po tepelnej výmene
dt2=t02 - t kde t02 [st.C] teplota teplého telesa pred tepelnou výmenou a t [st.C] teplota oboch telies po tepelnej výmene

Vieš aký vzťah platí pri ideálnych podmienkach medzi teplom odovzdaným telesom s vyššou teplotou a teplom, ktoré prijalo teleso s nižšou teplotou?
Q1=Q2

Pomôcky:
• pevné teleso z neznámej látky upevnené na niti
• váhy
• voda z izbovou teplotou
• odmerný valec, kadička
• rýchlovarná kanvica
• merací prístroj (teplotomer)

Realizácia:
1. Do tabuľky
2. Teleso m1 si odvážime a jeho hmotnosť zapíšeme do tabuľky
3. Odvážime kadičku a hodnotu si zapíšeme
4. Nalejeme si vodu do kadičky odvážime odpočítame hmotnosť kadičky a zapíšeme do tabuľky
5. Odmeriame teplotu vody v kadičke a zapíšeme do tabuľky
6. Zohrejeme vodu v kanvici na 80 stupňov
7. Ponoríme neznáme teleso do vriacej vody na 3 minúty
8. Vyberieme teleso a dáme ho do kadičky z vodou
9. Odmeriame najvyššiu teplotu v kadičke a zapíšeme

Tabuľka - obrázok

Záver:
Z porovnania vypočítanej tepelnej kapacity neznámej látky, z ktorej je zhotovené teleso s tabuľkovými údajmi ide zrejme o teleso z ocele, teda železa. Vypočítaná hodnota mernej tepelnej kapacity je nižšia než tabuľková. Je to zapríčinené najmä tepelnými stratami pri tepelnej výmene. Predpoklad z úvodu, že teplo prijaté telesom z nižšou teplotou sa rovná teplu odovzdaného telesom s vyššou teplotou (Q1=Q2) platí iba v ideálnych podmienkach, v skutočnom, reálnom svete platí Q1.