Πειραματικός υπολογισμός της ειδικής θερμότητας του νερού. Σκοπός και κεντρική ιδέα της άσκησης

Σχετικά έγγραφα
Ευρωπαϊκή Ολυμπιάδα Φυσικών Επιστημών 2009 Πανελλήνιος προκαταρκτικός διαγωνισμός στη Φυσική

Πανελλήνιος Μαθητικός Διαγωνισμός για την επιλογή στη 13η Ευρωπαϊκή Ολυμπιάδα Επιστημών - EUSO 2015 Σάββατο 07 Φεβρουαρίου 2015 ΦΥΣΙΚΗ

Πανελλήνιος Μαθητικός Διαγωνισμός για την επιλογή στη 13η Ευρωπαϊκή Ολυμπιάδα Επιστημών - EUSO 2015 Σάββατο 07 Φεβρουαρίου 2015 ΦΥΣΙΚΗ

Πειραματικός σχεδιασμός της χαρακτηριστικής καμπύλης παθητικής διπολικής συσκευής ηλεκτρικού κυκλώματος. Σκοπός και κεντρική ιδέα της άσκησης

ΤΟΠΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ EUSO 2016 ΦΥΣΙΚΗ. 5 - Δεκεμβρίου Χριστόφορος Στογιάννος

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΒΟΡΕΙΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ

EUSO 2015 ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΒΟΡΕΙΑΣ ΕΛΛΑ ΑΣ 1. Σάββατο 7 Φεβρουαρίου 2015 ΛΥΚΕΙΟ:... ΟΜΑΔΑ ΜΑΘΗΤΩΝ: ΜΟΝΑΔΕΣ:

ΣΧΕΔΙΟ ΥΠΟΒΟΛΗΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ των μαθητών ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΥΠΕΥΘΥΝΟΥ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΜΩΡΑΪΤΑΚΗΣ ΗΛΙΑΣ ΠΕ04.01 ΦΥΣΙΚΟΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΕΚΦΕ ΣΥΡΟΥ - Τοπικός διαγωνισμός για Euso Σάββατο 17/12/2016

Ευρωπαϊκή Ολυμπιάδα Φυσικών Επιστημών Τοπικός διαγωνισμός στη Φυσική και Χημεία Στόχοι της εργαστηριακής άσκησης

Πανελλήνιος Μαθητικός Διαγωνισμός για την επιλογή στην 10η Ευρωπαϊκή Ολυμπιάδα Επιστημών - EUSO 2012 Σάββατο 21 Ιανουαρίου 2012 ΦΥΣΙΚΗ

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΟΠΟΙΟΥΣ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ Η ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΕΝΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΙΔΙΚΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ

Μελέτη της ευθύγραμμης ομαλά μεταβαλλόμενης κίνησης σώματος με χρήση συστήματος φωτοπύλης-χρονομέτρου. Περιγραφή - Θεωρητικές προβλέψεις - Σχεδιασμός

Πειραματική διάταξη μελέτης, της. χαρακτηριστικής καμπύλης διπόλου

Επισημάνσεις από τη θεωρία

11 η ΕΥΡΩΠΑΙΚΗ ΟΛΥΜΠΙΑ Α ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ EUSO 2013

Φυσική Γ Γυμνασίου - Κεφάλαιο 3: Ηλεκτρική Ενέργεια. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Ηλεκτρική Ενέργεια

ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΜΕΤΡΟΥ ΚΥΛΙΝΔΡΙΚΟΥ ΣΥΡΜΑΤΟΣ

ΠΑΝΕΚΦE ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΑ ΕΝΩΣΗ ΥΠΕΥΘΥΝΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΚΕΝΤΡΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ( σε αντιστάτη και λαμπτήρα )

Ευρωπαϊκή Ολυµπιάδα Φυσικών Επιστηµών 2009 Προκαταρκτικός διαγωνισµός στη Φυσική. Σχολείο: Επισηµάνσεις από τη θεωρία

Μετρήσεις σε ράβδους γραφίτη.

ΣΧΟΛΕΙΟ:. Μαθητές/τριες που συμμετέχουν:

Μελέτη της κίνησης σώματος πάνω σε πλάγιο επίπεδο. Περιγραφή - Θεωρητικές προβλέψεις - Σχεδιασμός

Φαινόμενα ανταλλαγής θερμότητας: Προσδιορισμός της σχέσης των μονάδων θερμότητας Joule και Cal

Εργαστηριακή Άσκηση στη Φυσική Γενικής Παιδείας Β' Λυκείου Ο ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ΓΙΑ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software For evaluation only. ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΥΓΡΟΥ

Περιβαλλοντική Χημεία

α. Όταν από έναν αντιστάτη διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα, η θερμοκρασία του αυξάνεται Η αύξηση αυτή συνδέεται με αύξηση της θερμικής ενέργειας

Κεφάλαιο 22: Νόμος του Joule

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ( αντιστάτης και λαμπτήρας )

ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ. Ηλεκτρική τάση - Ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος Αντιστάτης Αντίσταση Ισοδύναμη ή ολική αντίσταση

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΟΠΟΙΟΥΣ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ Η ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΕΝΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΙ ΙΚΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ

ΟΜΑΔΑ: 13 η ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΟΛΥΜΠΙΑΔΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ EUSO ΤΟΠΙΚΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΕΚΦΕ Αιγίου ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΟΚΙΜΑΣΙΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Ευρωπαϊκή Ολυµπιάδα Φυσικών Επιστηµών Τοπικός διαγωνισµός στη Φυσική και Χηµεία. Σχολείο: Εργαστηριακή Θέση:

2. Ο νόμος του Ohm. Σύμφωνα με το νόμο του Ohm, η τάση V στα άκρα ενός αγωγού με αντίσταση R που τον διαρρέει ρεύμα I δίνεται από τη σχέση: I R R I

1 η Δραστηριότητα Υπολογισμός της πυκνότητας στερεού σώματος

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ. Ον/νυμο: Τμήμα: Ημ/νια:

Ευρωπαϊκή Ολυμπιάδα Φυσικών Επιστημών Προκαταρκτικός Διαγωνισμός Ανατολικής Αττικής. Φυσική

Α και Β ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΑΤΤΙΚΗΣ

Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από το μήκος κυλινδρικού αγωγού Μέτρηση ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης αγωγών ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Τοπικός διαγωνισμός EUSO2017

Γ Γυμνασίου Τμήμα. Ημερομηνία. ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2 Νόμος του Ohm. Θεωρία που πρέπει να γνωρίζεις

Φ Υ Σ Ι Κ Η Σχολείο :..

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ Ohm

Α και Β ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΑΤΤΙΚΗΣ

ΤΟΠΙΚΟΣ ΠΡΟΚΡΙΜΑΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗΣ ΟΛΥΜΠΙΑΔΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ - EUSO Σάββατο 7 Δεκεμβρίου Εξέταση στη Φυσική

Τοπικός διαγωνισμός EUSO2018

ΤΟΠΙΚΟΣ ΠΡΟΚΡΙΜΑΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ EUSO 2013 ΕΚΦΕ ΠΕΙΡΑΙΑ ΝΙΚΑΙΑΣ ΣΑΒΒΑΤΟ 8/12/2012 «ΦΥΣΙΚΗ» Σχολείο:.. Ονομ/επώνυμα μαθητών:

ΑΝΩΣΗ ΑΡΧΗ ΤΟΥ ΑΡΧΙΜΗΔΗ εργαστηριακές οδηγίες (για τον καθηγητή)

METΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗΣ ΤΗΣ ΒΑΡΥΤΗΤΑΣ ΜΕ ΤΟ ΑΠΛΟ ΕΚΚΡΕΜΕΣ

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΡΑΒΔΟΥ ΓΥΡΩ ΑΠΟ ΣΤΑΘΕΡΟ ΑΞΟΝΑ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΡΟΠΗΣ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ ΤΗΣ ΡΑΒΔΟΥ

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ 1999

ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

Ευρωπαϊκή Ολυμπιάδα Φυσικών Επιστημών 2011 Πανελλήνιος προκαταρκτικός διαγωνισμός στη Φυσική. Σχολείο: Ονόματα των μαθητών της ομάδας: 1) 2) 3)

ΤΟΠΙΚΟΣ ΠΡΟΚΡΙΜΑΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗΣ ΟΛΥΜΠΙΑΔΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ - EUSO 2017

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗΣ ΚΑΜΠΥΛΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΠΗΓΗΣ

Μια από τις σημαντικότερες δυσκολίες που συναντά ο φυσικός στη διάρκεια ενός πειράματος, είναι τα σφάλματα.

ΜΕΤΡΗΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΜΕ ΘΕΡΜΙΣΤΟΡ

Προετοιμασία των ομάδων για τον τοπικό διαγωνισμό.

Ευρωπαϊκή Ολυµπιάδα Φυσικών Επιστηµών 2009 Πανελλήνιος προκαταρκτικός διαγωνισµός στη Φυσική. Σχολείο: Ονόµατα των µαθητών της οµάδας: 1) 2) 3)

Παράρτημα. Πραγματοποίηση μέτρησης τάσης, ρεύματος, ωμικής αντίστασης με χρήση του εργαστηριακού εξοπλισμού Άσκηση εξοικείωσης

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ - ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΛΑΜΠΤΗΡΑ

1 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗ ΚΑΜΠΥΛΗ ΩΜΙΚΟΥ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ ΚΑΙ ΛΑΜΠΤΗΡΑ ΠΥΡΑΚΤΩΣΗΣ

(Μεταβολή της έντασης με χρήση συνδεσμολογίας αντιστάσεων)

ΟΜΑΔΑ: ΤΟΠΙΚΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΕΚΦΕ Αιγίου ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΟΚΙΜΑΣΙΑ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ. Σάββατο 29 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2014

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd stvrentzou@gmail.com

ΓΕΝΙΚO ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ

Σχολείο... Ονοματεπώνυμο Τάξη.

2. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ

1. Τίτλος εργαστηριακής άσκησης «Βαθμονόμηση θερμομέτρου»

8 ος Πειραματικός ιαγωνισμός των Γυμνασίων στις Φυσικές Επιστήμες ΕΚΦΕ Χαλανδρίου. Σχολείο:

Η Ελληνογαλλική Σχολή Αγ. Παρασκευής Ευγένιος Ντελακρουά. σε συνεργασία με. Προκηρύσσουν ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ ΦΥΣΙΚΗΣ

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΘΗΤΗ

Άσκηση Σ1 Άμεσες μετρήσεις σφάλματα

Υπολογισμός της εστιακής απόστασης f λεπτού συμμετρικού συγκλίνοντος φακού απο τη γραμμική μεγέθυνση Μ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ

Θεματικές Ενότητες (Διατιθέμενος χρόνος) Διεθνές σύστημα μονάδων Μήκος, μάζα, χρόνος. (4 ώρες)

ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΙ ΙΚΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΥΓΡΟΥ

Το παρακάτω διάγραμμα παριστάνει την απομάκρυνση y ενός σημείου Μ (x Μ =1,2 m) του μέσου σε συνάρτηση με το χρόνο.

Επιταχύνοντας έναν αγωγό σε μαγνητικό πεδίο

Το αμπερόμετρο αποτελείται από ένα γαλβανόμετρο στο οποίο συνδέεται παράλληλα μια αντίσταση R

ΣΤΑΣΙΜΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΗΧΟΥ ΣΤΟΝ ΑΕΡΑ

ΑΣΚΗΣΗ 5: ΜΕΤΡΗΣH ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΜΕ ΘΕΡΜΙΣΤΟΡ

Στις ερωτήσεις A1 - A4, να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΛΕΤΗ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗΣ ΟΜΑΛΑ ΕΠΙΤΑΧΥΝΟΜΕΝΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΚΙΝΗΣΗ ΣΕ ΠΛΑΓΙΟ ΕΠΙΠΕ Ο

Κεφάλαιο 6: Δυναμικός Ηλεκτρισμός

ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΗ ΚΙΝΗΣΗ

Νόμος του Boyle. Χριστίνα Μαλανδράκη. Ημερομηνία:17/12/2012 Τμήμα : Β3,Β2α. Ο νόμος του Βoyle γενικά.

Ηλεκτρικό Ρεύμα και Ηλεκτρικό Κύκλωμα

Νομός του Boyle (ισόθερμη μεταβολή)

ΜΕΤΡΗΣΗ ΜΗΚΟΥΣ ΕΜΒΑΔΟΥ ΟΓΚΟΥ ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ ΠΡΟΣ ΤΟΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗ

Δ1. Δ2. Δ3. Δ4. Λύση Δ1. Δ2. Δ3. Δ4.

Ευρωπαϊκή Ολυµπιάδα Φυσικών Επιστηµών 2010 Προκαταρκτικός διαγωνισµός στη Φυσική. Σχολείο:

Επεξεργαςία πειραματικών δεδομζνων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΣΕΡΡΩΝ ΦΥΣΙΚΗΣ ΣΧΟΛΕΙΟ:. Σέρρες 26/11/2011. Σύνολο µορίων:...

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΩΜΙΚΟΥ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΛΑΜΠΤΗΡΑ

ΤΟΠΙΚΟΣ ΠΡΟΚΡΙΜΑΤΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ EUSO Ε.Κ.Φ.Ε. Νέας Σμύρνης

ΘΕΜΑΤΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Transcript:

Εργαστήριο Φυσικής Λυκείου Επιμέλεια: Κ. Παπαμιχάλης, Δ. Τριανταφύλλου Πειραματικός υπολογισμός της ειδικής θερμότητας του νερού Σκοπός και κεντρική ιδέα της άσκησης Σκοπός της άσκησης είναι ο πειραματικός υπολογισμός της ειδικής θερμότητας του νερού. Ο σχεδιασμός του πειράματος στηρίζεται στην εξίσωση της θερμιδομετρίας, στο νόμο του Joule και στην αρχή της διατήρησης της ενέργειας σε απομονωμένο σύστημα. Βασικές γνώσεις: Θερμότητα - Θερμοκρασία - Ειδική θερμότητα - Εξίσωση της Θερμιδομετρίας - Ηλεκτρικό ρεύμα - Αντιστάτης - Αντίσταση - Ηλεκτρική ενέργεια - Νόμος του Joule - Διατήρηση της ενέργειας - Θερμικές απώλειες - Θερμικά μονωμένο δοχείο Θεωρητικό υπόβαθρο της άσκησης - Πώς σχεδιάστηκε η πειραματική διαδικασία Α) Διαθέτουμε νερό μάζας m σε αρχική θερμοκρασία θ 0. Αν μεταφέρουμε στο νερό μια ποσότητα θερμότητας Q, παρατηρούμε ότι η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται. Η μεταβολή της θερμοκρασίας Δθ=(θ-θ 0 ) του νερού είναι ανάλογη της προσφερόμενης θερμότητας Q. Επιπλέον, το ποσό θερμότητας που πρέπει να μεταφέρουμε στο νερό για να επιτύχουμε συγκεκριμένη μεταβολή της θερμοκρασίας του, είναι ανάλογο της μάζας του m. Οι δύο αυτοί φυσικοί νόμοι περιγράφονται με την «εξίσωση της θερμιδομετρίας»: Q c m ( θ θ ) (1) Η ποσότητα c είναι μια σταθερά, που ονομάζεται ειδική θερμότητα του νερού. Η τιμή της ειδικής θερμότητας εξαρτάται από το υλικό του σώματος που θερμαίνουμε. Για το νερό, η τιμή του c που λαμβάνουμε από τη βιβλιογραφία είναι 4,18 J/gC. [Το Q μετριέται σε J, το m σε g και η θερμοκρασία σε βαθμούς Κελσίου C.] Β) Όταν από έναν αντιστάτη περνά ηλεκτρικό ρεύμα, τότε ο αντιστάτης θερμαίνεται: Η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα, η οποία μεταφέρεται στο περιβάλλον του αντιστάτη. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως φαινόμενο Joule. Το ποσό της ηλεκτρικής ενέργειας που μετατρέπεται σε θερμότητα (Q αντ ) σε αντιστάτη αντίστασης R, από τον οποίο διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα Ι, υπολογίζεται από το νόμο του Joule: Q I R t () όπου t, παριστάνει το χρόνο διέλευσης του ηλεκτρικού ρεύματος από τον αντιστάτη. αντ Σχήμα 1 Γ) Μέσα σε ένα δοχείο που είναι θερμικά μονωμένο, τοποθετούμε νερό μάζας m και έναν αντιστάτη, από τον οποίο διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα (σχήμα 1). Ας κάνουμε μια αρχική υπόθεση, ότι στο χρόνο διεξαγωγής του πειράματος οι απώλειες θερμότητας προς το περιβάλλον της πειραματικής διάταξης είναι αμελητέες σε σχέση με το ποσό θερμότητας που μεταφέρεται στο νερό. Τότε, σύμφωνα με την αρχή της διατήρησης της

ενέργειας, η ηλεκτρική ενέργεια που μετατρέπεται σε θερμότητα στον αντιστάτη, μεταφέρεται σχεδόν εξ ολοκλήρου στο νερό και προκαλεί αύξηση της θερμοκρασίας του κατά Δθ=θ-θ 0. Σύμφωνα με τις σχέσεις 1 και, έχουμε: c m ( θ θ ) I R t ή: I R Δθ t (3) c m Από τη σχέση 3 βλέπουμε ότι η μεταβολή της θερμοκρασίας Δθ του νερού είναι ανάλογη του χρόνου διέλευσης του ηλεκτρικού ρεύματος t: η γραφική παράσταση του Δθ σε συνάρτηση με το t είναι μια ευθεία γραμμή που διέρχεται από την αρχή των αξόνων. Ώστε αν σε ορισμένες χρονικές στιγμές t 1, t, μετρήσουμε τις αντίστοιχες μεταβολές της θερμοκρασίας του νερού Δθ 1, Δθ,, ως προς την αρχική θ 0, τα πειραματικά σημεία (t 1, Δθ 1 ), (t, Δθ ), πρέπει να βρίσκονται πάνω σε ευθεία γραμμή που διέρχεται από την αρχή των αξόνων. Σύμφωνα με τη σχέση 3, η κλίση κ της ευθείας αυτής είναι: I R κ c m από την οποία προκύπτει ότι: I R c (4) κ m Μπορούμε να υπολογίσουμε πειραματικά όλα τα μεγέθη που εμφανίζονται στο δεξί μέρος της σχέσης 4. Επομένως, από τη σχέση 4 μπορούμε να υπολογίσουμε πειραματικά την τιμή της ειδικής θερμότητας του νερού c. Πειραματική διαδικασία Όργανα και υλικά 1. Τροφοδοτικό DC, τάσης 0-0V 10W.. Πολύμετρο. 3. Ογκομετρικός κύλινδρος 100mL. 4. Ηλεκτρονικό θερμόμετρο με ακρίβεια μέτρησης 0,1C. 5. Ηλεκτρονικό χρονόμετρο. 6. Αντιστάτης R=Ω ισχύος 5W. 7. Καλώδια. 8. Κυπελάκι από φελιζόλ χωρητικότητας 00mL. 9. Πλαστικό κουταλάκι - αναδευτήρας. 10. Υδροβολέας. 11. Χαρτί μιλιμετρέ. 1. Αριθμομηχανή. 13. Χάρακας 0cm. 1) Καταγράψτε την τιμή της αντίστασης R του αντιστάτη. [Τιμή του κατασκευαστή] R= Ω ) Ρίξτε μέσα στο κυπελάκι νερό μάζας 50g. [Η πυκνότητα του νερού είναι 1g/mL] 3) Συναρμολογήστε την πειραματική διάταξη που απεικονίζεται στο σχήμα 1. Προσέχετε ιδιαίτερα τα εξής: α) Ο αντιστάτης να είναι εντελώς βυθισμένος στο νερό β) Το άκρο του θερμομέτρου να είναι βυθισμένο στο νερό, και να βρίσκεται όσο το δυνατόν μακριά από τον αντιστάτη. γ) Όταν τελειώσετε τη συναρμολόγηση της διάταξης και πριν θέσετε σε λειτουργία το τροφοδοτικό, καλέστε τον επιβλέποντα καθηγητή.

4) Ρυθμίστε το ρεύμα Ι που διέρχεται από τον αντιστάτη, σε μια τιμή μεταξύ 0,4 και 0,5Α. Μόλις ρυθμίσετε το ρεύμα, αρχίστε να αναδεύετε διαρκώς το νερό του δοχείου με το πλαστικό κουταλάκι. [Με τη συνεχή ανάδευση επιδιώκουμε το σύστημα να αποκτά γρήγορα ενιαία θερμοκρασία] Περιμένετε μέχρις ότου παρατηρήσετε αισθητή μεταβολή στην ένδειξη του θερμομέτρου (~0,1-0,C). Τότε, θέστε σε λειτουργία το χρονόμετρο (t=0) και ταυτόχρονα καταγράψτε τη θερμοκρασία του νερού τη στιγμή αυτή (θ 0 ). Μετρήστε τη θερμοκρασία του νερού κάθε 30 δευτερόλεπτα, αναδεύοντας διαρκώς το νερό του δοχείου. Καταγράψτε τις μετρήσεις στον πίνακα Α. Μόλις καταγράψετε την τελευταία μέτρηση (για t=40s), μηδενίστε το ρεύμα. Αδειάστε το νερό από το κύπελλο, στο νεροχύτη. Επεξεργασία πειραματικών δεδομένων 1. Συμπληρώστε όλες τις στήλες του πίνακα Α.. Στο τετραγωνισμένο χαρτί σχεδιάστε σύστημα αξόνων χρόνου t (οριζόντιος) - μεταβολής θερμοκρασίας Δθ (κάθετος), με τις κατάλληλες κλίμακες. Τοποθετήστε τα πειραματικά σημεία (t,δθ). Χαράξτε την ευθεία που περνάει από την αρχή των αξόνων και διέρχεται πλησιέστερα στο σύνολο των πειραματικών σημείων. 3. Υπολογίστε την κλίση κ της πειραματικής ευθείας. κ= 4. Υπολογίστε την πειραματική τιμή της ειδικής θερμότητας του νερού c. c= J/gC ΠΙΝΑΚΑΣ Α t s θ C Δθ=θ-θ 0 C 0 θ 0 = 0 30 60 90 10 150 180 10 40 Ερωτήσεις - Συμπεράσματα 1. Υπολογίστε την ηλεκτρική ενέργεια (Ε ηλ ) που μετατράπηκε σε θερμότητα στον αντιστάτη, από τη χρονική στιγμή t=0s έως την τελευταία μέτρηση. Ε ηλ =. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία, η τιμή της ειδικής θερμότητας του νερού στις συνθήκες διεξαγωγής του πειράματος, είναι c=4,18j/gc. Με βάση αυτό το δεδομένο, υπολογίστε τις απώλειες θερμότητας (Ε απώλειες ) προς το περιβάλλον κατά τη διεξαγωγή του πειράματος, από 3

τη χρονική στιγμή t=0s έως την τελευταία μέτρηση. Εκφράστε τις απώλειες ως ποσοστό % ως προς τη συνολική ηλεκτρική ενέργεια Ε ηλ : Εαπώλειες α Ε ηλεκτρική Ικανοποιείται η αρχική υπόθεση ότι οι απώλειες θερμότητας προς το περιβάλλον είναι μικρές σε σχέση με την προσφερόμενη ηλεκτρική ενέργεια; [Το σύστημα θεωρείται ικανοποιητικά μονωμένο εφόσον α<10%] 4

Αξιολόγηση της άσκησης Εργαστηριακή θέση: Καταστροφή οργάνου: -0 μονάδες Μέτρηση της μάζας του νερού 3 0-3 Συναρμολόγηση λειτουργία διάταξης και πειραματικής 1 Σύνθεση κυκλώματος: 0-3 Θέσεις θερμομέτρου - αντιστάτη: 0-3 Ρύθμιση ρεύματος: 0-3 Ανάδευση: 0-3 Συμπλήρωση του πίνακα Α 8 0,5x16=8 Βαθμονόμηση των αξόνων και μονάδες Τοποθέτηση πειραματικών σημείων στο σύστημα αξόνων Σχεδίαση ευθείας πειραματικής Υπολογισμός της κλίσης της πειραματικής ευθείας. Υπολογισμός της ειδικής θερμότητας του νερού 6 Βαθμονόμηση: x =4 Μονάδες: 1x = 9 1x9=9 4 5 10 Σωστή θέση: Διέρχεται από το μηδέν: Διαδικασία: 3 Αριθμητικοί υπολογισμοί: Απόκλιση από την πειραματική τιμή: έως 10%: 10 από 10 έως 15%: 7 από 15 έως 0%: 3 Απόκλιση >0%: 0 Εφαρμογή λανθασμένης σχέσης: μηδενισμός της ερώτησης Απάντηση στην ερώτηση 1 10 Εφαρμογή της κατάλληλης σχέσης: 5 Αριθμητικοί υπολογισμοί: Σημαντικά ψηφία: 1 Μονάδες: Εφαρμογή λανθασμένης σχέσης: μηδενισμός της ερώτησης Απάντηση στην ερώτηση 13 Εφαρμογή της κατάλληλης σχέσης: 5 Αριθμητικοί υπολογισμοί: Σημαντικά ψηφία: 1 Μονάδες: Συμπεράσματα: 3 Σύνολο (Σ) 80 Τελικός βαθμός=100xσ/80 5

t s θ C Δθ C m g Εηλ. Joule 0 19.4 0 50 1350 30 0 0.6 R Ω κλίση ευθείας κ 60 0.7 1.3 10 0.045 90 1.5.1 I A Pηλ Watt 10.4 3 0.75 5.65 150 3.1 3.7 c Joule/(gC) 180 3.8 4.4 4.59 10 4.6 5. 40 5.3 5.9 Απώλειες στο tmax 116.9 Σχετικές απώλειες 0.087 7 Δθ C 6 5 4 Δθ = 0.045t 3 1 0 0 50 100 150 00 50 300 χρόνος t s 6