Laboratorní práce-urceni mernehuo skupenskeho tepla tani ledu

Laboratorní práce č.

Jméno: Andrea Kadidlová

Spolupracovník: Jandová, Hrubý

Třída: KA

Datum: 24. 1. 2017

Téma: Měrné skupenské teplo tání ledu

Úkol: Určení měrného skupenského tepla tání ledu

Pomůcky: směšovací kalorimetr, digitální váha (Δm=0,05 g), teploměr (Δt = 0, 5 ∘C), kostky ledu, voda, tabulky MFCH

Postup

Pomocí digitální váhy jsme určili hmotnost mk směšovacího kalorimetru. Poté jsme zvážili kalorimetr s vodou uvnitř a označili tuto hodnotu jako m (m=213,7 g). Hmotnost m1 vody uvnitř jsme určili jako rozdíl hmotností m a mk. Dále jsme teploměrem změřily teplotu t1 vody v kalorimetru. Následně jsme do vody v kalorimetru vhodili několik kostek ledu o teplotě t2. Kalorimetr jsme rychle uzavřeli a do otvoru na jeho víku dali teploměr tak, aby se nedotýkal dna, a otvor jsme utěsnili. Mezi vodou o teplotě t1 a ledem o teplotě t2 probíhala tepelná výměna. Led nejdříve roztál při spotřebě skupenského tepla Lt = m2lt a vzniklá voda se ohřála na

výslednou teplotu t v kalorimetru. Teplota (t) se ustálila na hodnotě 9∘C. Po proběhnutí tepelné výměny jsme kalorimetr opět zvážili a tuto hmotnost jsme označili m' (m' =257,6 g). Hmotnost ledu m2 jsme získali rozdílem hmotností m' a m.

voda led kalorimetr m1=m-mk=149,9 g m2=m' -m=43,9 g mk=63,8 g t1=29∘C t2=0∘C t1=29∘C c1=4200 Jkg-1K-1 c1=4200 Jkg-1K-1 ck=986 Jkg-1K-1 t=9∘C

Teoretická část

Metoda měření je založena na tepelné výměně mezi kalorimetrem, vodou a ledem. Popisuje ji rovnice Q1+Qk=Lt+ Q2 , přičemž teplo odevzdané vodou (Q1) a kalorimetrem (Qk) je rovno součtu tepel Lt a Q2, které od nich led přijme.

Výpočet

Q1+Qk=Lt+ Q2

c1m1(t1-t)+ ckmk(t1-t)=ltm2+ c1m2(t-t2)

lt= c1m1(t1-t)+ ckmk(t1-t)- c1m2(t-t2)/ m2

lt=4200.149,9.(29-9)+988.63,8(29-9)-4200.43,9(9-0)/43,9

lt= 277 683,7 Jkg-1

lt= 277 684 Jkg-1

Závěr

lt=277 684 Jkg-1

lt'=334 200 Jkg-1…….100 % (tabulková hodnota)

lt=277 684 Jkg-1……..x %

x=277 684 /3334

x=83,1%

Z výše změřených veličin jsme kalorimetrickou rovnicí vypočetli měrné skupenské teplo tání ledu. Výslednou hodnotu, která činí 277 684 Jkg-1, jsme porovnali s hodnotami v tabulkách MFCH. V tabulkách je uváděna hodnota 334 200 Jkg-1. Tabulková hodnota a námi spočítaná hodnota se liší o 16,9%.

Chyby měření

1. Přesnost měřících přístrojů: digitální váha (Δm=0,05 g), teploměr (Δt = 0, 5 ∘C)

2. Subjektivní chyby- nedokonalost lidských smyslů (chyba lidského oka se projevila na stupnici teploměru při zjišťování teploty vody)

3. Tepelné ztráty při přendávání ledu do vody v kalorimetru (led přijal teplo našich prstů)

4. Nedokonalá tepelná izolace kalorimetru (otvor pro teploměr na víku kalorimetru nemusel být dokonale utěsněn)