Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΥΓΡΟΥ



Σχετικά έγγραφα
ΤΟΠΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ EUSO 2016 ΦΥΣΙΚΗ. 5 - Δεκεμβρίου Χριστόφορος Στογιάννος

ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΙ ΙΚΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΥΓΡΟΥ

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

Εξεταστέα Ύλη στη Φυσική Γ Γυμνασίου

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

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ Πρόκειται για τρόπο μεταφοράς ενέργειας από ένα σώμα σε ένα άλλο λόγω διαφοράς θερμοκρασίας. Είναι διαφορετική από την εσωτερική (θερμική)

Όπου Q η θερμότητα, C η θερμοχωρητικότητα και Δθ η διαφορά θερμοκρασίας.

Κεφάλαιο 22: Νόμος του Joule

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

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΒΟΡΕΙΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ

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

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

Κεφάλαιο 6: Δυναμικός Ηλεκτρισμός

6.1 Θερμόμετρα και μέτρηση θερμοκρασίας

Βασικά στοιχεία Ηλεκτρισμού

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

Ο πυκνωτής είναι μια διάταξη αποθήκευσης ηλεκτρικού φορτίου, επομένως και ηλεκτρικής ενέργειας.

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

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ Πρόκειται για τρόπο μεταφοράς ενέργειας από ένα σώμα σε ένα άλλο λόγω διαφοράς θερμοκρασίας. Είναι διαφορετική από την εσωτερική (θερμική)

Q=Ne. Συνοπτική Θεωρία Φυσικής Γ Γυμνασίου. Q ολ(πριν) = Q ολ(μετά) Η αποτελεσματική μάθηση δεν θέλει κόπο αλλά τρόπο, δηλαδή ma8eno.

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

Φυσική ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2 ΘΕΜΑ 3

α. Η ένδειξη 220 V σημαίνει ότι, για να λειτουργήσει κανονικά ο λαμπτήρας, πρέπει η τάση στα άκρα του να είναι 220 V.

ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

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

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ AC-DC. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΒΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ - ΑΠΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Β' τάξη Γενικού Λυκείου. Κεφάλαιο 1 Κινητική θεωρία αερίων

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

ΓΓ/Μ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΟΡΟΣΗΜΟ. Τεύχος 3ο: Ηλεκτρική ενέργεια

1. Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ):

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ( σε αντιστάτη και λαμπτήρα )

Δ1. Δ2. Δ3. Δ4. Λύση Δ1. Δ2. Δ3. Δ4.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΒΑΣΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ

Ευρωπαϊκή Ολυμπιάδα Φυσικών Επιστημών 2009 Πανελλήνιος προκαταρκτικός διαγωνισμός στη Φυσική

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

Θερμότητα. Κ.-Α. Θ. Θωμά

ΦΥΣΙΚΗ. Θερμοδυναμική Ατομική-Πυρηνική

ΔΙΑΛΕΞΗ 8. Δυναμικός ηλεκτρισμός

ΘΕΜΑ 5ο Να αντιστοιχίσετε τα μεγέθη της στήλης Α με τις μονάδες μέτρησης της στήλης Β.

ΑΣΚΗΣΗ 2. Μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμότητα

ΕΝΩΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΒΟΡΕΙΟΥ ΕΛΛΑΔΑΣ (Ε.Φ.Β.Ε.) Θέμα 1 ο. Θέμα 2 ο. Θέμα 3 ο. Θέματα Εξετάσεων Γ τάξης Γυμνασίου 14/4/2019

ΗΥ-121: Ηλεκτρονικά Κυκλώματα Γιώργος Δημητρακόπουλος. Βασικές Αρχές Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

α) = β) Α 1 = γ) δ) Μονάδες 5

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM ( αντιστάτης και λαμπτήρας )

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΚΑΘΟΛΙΚΗΣ ΛΕΜΕΣΟΥ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ: ΓΡΑΠΤΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ-ΙΟΥΝΙΟΥ 2018

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

ΓΝΩΣΤΙΚΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ: ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

στη θέση 1. Κάποια χρονική στιγμή μεταφέρουμε το διακόπτη από τη θέση 1 στη

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ. σε χρόνο t = 1,6 min, η εσωτερική αντίσταση της πηγής είναι 2 Ω και ο λαμπτήρας λειτουργεί κανονικά. Nα υπολογίσετε : Δ 3.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ-ΤΖΑΓΚΑΡΑΚΗΣ ΓΙΑΝΝΗΣ-KΥΡΙΑΚΑΚΗΣ ΓΙΩΡΓΟΣ

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

2ο Γενικό Λύκειο Λευκάδας Άγγελος Σικελιανός 24 Μαΐου Λευκάδα 24 Μαΐου 2016 ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΟΔΟΥ ΜΑΪΟΥ - ΙΟΥΝΙΟΥ 2016 ΤΑΞΗ Β

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Μηχανική ενέργεια Εσωτερική ενέργεια:

ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Μηχανική ενέργεια Εσωτερική ενέργεια:

ΚΕΦΑΛΑΙΟ Το ηλεκτρικό φορτίο στο εσωτερικό του ατόμου 1. Από τι σωματίδια αποτελούνται τα άτομα σύμφωνα με τις απόψεις των Rutherford και Bohr;

ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΤΑΞΗ : Γ ΤΜΗΜΑ :. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: / / ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ :..ΒΑΘΜΟΣ :

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

Διαγώνισμα Φυσικής κατεύθυνσης B! Λυκείου.

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ 1999

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

Ηλεκτρική Ενέργεια. Ηλεκτρικό Ρεύμα

Από πού προέρχεται η θερμότητα που μεταφέρεται από τον αντιστάτη στο περιβάλλον;

Υπολογισμός συνάρτησης μεταφοράς σε Υδραυλικά συστήματα. Αντίσταση ροής υγρού. Μανομετρικό Υψος h. Υψος h2. Ροή q

Γ Γυμνασίου 22/6/2015. Οι δείκτες Επιτυχίας και δείκτες Επάρκειας Γ Γυμνασίου για το μάθημα της Φυσικής

Περιβαλλοντική Χημεία

Άσκηση 1 Μέτρηση του συντελεστή γραμμικής διαστολής του υλικού μιας μεταλλικής ράβδου

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΚΑΘΟΛΙΚΗΣ ΛΕΜΕΣΟΥ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ: ΓΡΑΠΤΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ-ΙΟΥΝΙΟΥ 2017

ΘΕΡΜΙΔΟΜΕΤΡΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΜΗΔΕΝΙΚΟΣ ΝΟΜΟΣ. Μονάδες - Τάξεις μεγέθους

ΘΕΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 2 περιόδους

Όργανα Μέτρησης Υλικά Πολύμετρο Πειραματική Διαδικασία

απόσβεσης, με τη βοήθεια της διάταξης που φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Η σταθερά του ελατηρίου είναι ίση με k = 45 N/m και η χρονική εξίσωση της

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 1 ο ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Θερμοκρασία - Θερμότητα. (Θερμοκρασία / Θερμική διαστολή / Ποσότητα θερμότητας / Θερμοχωρητικότητα / Θερμιδομετρία / Αλλαγή φάσης)

Ένα σύστημα εκτελεί ελεύθερη ταλάντωση όταν διεγερθεί κατάλληλα και αφεθεί στη συνέχεια ελεύθερο να

ηλεκτρικό ρεύµα ampere

Πειραματική διάταξη μελέτης, της. χαρακτηριστικής καμπύλης διπόλου

ΠΕΙΡΑΜΑ VII-β Μέτρηση Θερµικής Αγωγιµότητας Μετάλλων

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

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ: ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ 4/11/2012

ΑΣΚΗΣΗ 4. Ωμική αντίσταση - αυτεπαγωγή πηνίου

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ & ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΗΣ ΚΑΜΠΥΛΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΠΗΓΗΣ

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

Φ Υ Σ Ι Κ Η Σχολείο :..

Φύλλο Εργασίας 5 Από τη Θερμότητα στη Θερμοκρασία - Η Θερμική Ισορροπία

Επιταχύνοντας έναν αγωγό σε μαγνητικό πεδίο

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ

0 Φυσική Γενικής Παιδείας Β Λυκείου Συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα Συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα. Κώστας Παρασύρης - Φυσικός

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

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΑΠΛΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ DC ΜΕ ΠΗΓΗ, ΩΜΙΚΟ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΗΡΑ

Φυσική Γ.Π. Β Λυκείου 1 Ασκήσεις (Ηλεκτρισμός) ΘΕΜΑ Β2 (15052)

Εργαστηριακή Άσκηση 8 Εξάρτηση της αντίστασης αγωγού από τη θερμοκρασία.

2 ο Επαναληπτικό διαγώνισμα στο 1 ο κεφάλαιο Φυσικής Θετικής Τεχνολογικής Κατεύθυνσης (Μηχανικές και Ηλεκτρικές ταλαντώσεις)

Οδηγός Θεμάτων Επανάληψης στη Φυσική. Γ Γυμνασίου ΣΤΑΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΘΕΜΑ 1 Ο ΘΕΜΑ 2 Ο ΘΕΜΑ 3 Ο ΘΕΜΑ 4 Ο

Διάλεξη 2. Ηλεκτροτεχνία Ι. Κυκλώματα συνεχούς και Ηλεκτρομαγνητισμός. Α. Δροσόπουλος

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΓΙΟΥ ΒΑΣΙΛΕΙΟΥ ΣΧΟΛIKH ΧΡΟΝΙΑ ΣΤΡΟΒΟΛΟΥ ΓΡΑΠΤΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2016

Transcript:

ΑΣΚΗΣΗ 13 ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΥΓΡΟΥ

ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ ΒΑΣΙΚΕΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ 1.1. Εσωτερική ενέργεια Γνωρίζουμε ότι τα μόρια των αερίων κινούνται άτακτα και προς όλες τις διευθύνσεις με ταχύτητες, οι οποίες εξαρτώνται από τη θερμοκρασία του αερίου. Λόγω αυτής της κίνησης τα μόρια έχουν κάποια κινητική ενέργεια. Εάν πρόκειται για πολυατομικό αέριο τότε τα μόριά του εκτός της μεταφορικής κίνησης εκτελούν και περιστροφική κίνηση καθώς επίσης και ταλαντώσεις με συνέπεια να έχουν και δυναμική ενέργεια. Επιπλέον μεταξύ των μορίων του αερίου ασκούνται δυνάμεις Van der Waals. Τέλος λόγω της κίνησης των ηλεκτρονίων γύρω από τον πυρήνα και λόγω των ελκτικών δυνάμεων μεταξύ των πρωτονίων και νετρονίων του ίδιου του πυρήνα, τα μόρια θα έχουν κινητική και δυναμική ενέργεια. Το σύνολο όλων αυτών των ενεργειών συνιστούν αυτό που καλούμε εσωτερική ενέργεία του αερίου. Στα στερεά γνωρίζουμε ότι τα άτομα εκτελούν ταλαντώσεις με πλάτος που εξαρτάται από τη θερμοκρασία τους άρα θα έχουν κινητική και δυναμική ενέργεια. Επίσης λόγω των δυνάμεων Van der Waals θα έχουν δυναμική ενέργεια. Τέλος ενέργεια θα έχουμε λόγω της κίνησης των ηλεκτρονίων και των ελκτικών δυνάμεων των συστατικών του πυρήνα. Το σύνολο όλων αυτών των ενεργειών το καλούμε εσωτερική ενέργεια του στερεού. Με ανάλογο τρόπο ορίζουμε επίσης την εσωτερική ενέργεια των υγρών. Εσωτερική ενέργεια λοιπόν ενός σώματος θα καλούμε το σύνολο των οποιονδήποτε ενεργειών των ατόμων και μορίων αυτού. Μεταβολή της εσωτερικής ενέργειας θα έχουμε, όταν κάποιος από τους παράγοντες των παραπάνω ενεργειών μεταβάλλεται. Έτσι όταν μεταβάλλεται η θερμοκρασία ενός σώματος, θα μεταβάλλεται και η ενέργεια λόγω θερμικής κίνησης, άρα θα μεταβάλλεται και η εσωτερική του ενέργεια. 316

1.2. Θερμότητα Έστω ότι έχουμε δύο σώματα με θερμοκρασίες θ1 > θ2. Εάν φέρουμε σε επαφή αυτά τα δύο σώματα, θα παρατηρήσουμε ότι η θερμοκρασία θ1 του ενός σώματος ελαττώνεται ενώ η θερμοκρασία θ2 του άλλου σώματος αυξάνεται. Το γεγονός ότι η θερμοκρασία του ενός σώματος ελαττώνεται, σημαίνει ότι η εσωτερική του ενέργεια ελαττώνεται, ενώ αντίστοιχα η εσωτερική ενέργεια του άλλου σώματος αυξάνεται. Για να συμβεί όμως κάτι τέτοιο, θα πρέπει να έχουμε ροή ενέργειας από το θερμότερο σώμα, προς το ψυχρότερο. Αυτήν ακριβώς την ενέργεια που ρέει από το ένα σώμα προς το άλλο την καλούμε θερμότητα. Το ίδιο φαινόμενο θα μπορούσε να παρατηρηθεί και στην περίπτωση που τα δύο σώματα δεν βρίσκονται σε επαφή. Σ αυτή την περίπτωση η ενέργεια μεταφέρεται από το ένα σώμα στο άλλο δια ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. 1.3. Θεμελιώδης νόμος της θερμοδυναμικής Γενικά όταν σ ένα σώμα προσφέρουμε ένα ποσό θερμότητας, η θερμοκρασία του αυξάνεται. Το ποσό αυτό της θερμότητας dq είναι ανάλογο της αύξησης dθ της θερμοκρασίας, ανάλογο της μάζας m του σώματος και τέλος εξαρτάται από το υλικό που είναι κατασκευασμένο το σώμα. Τη σχέση μεταξύ των μεγεθών αυτών περιγράφει ο θεμελιώδης νόμος της θερμιδομετρίας. dq = cmdθ (13.1) Η σταθερά c ονομάζεται ειδική θερμότητα και εξαρτάται από το υλικό του σώματος. Για να ορίσουμε τη μονάδα θερμότητας από την παραπάνω εξίσωση, θα πρέπει να θεωρήσουμε ένα υλικό για το οποίο θα δεχτούμε ότι η ειδική του θερμότητα είναι ίση με τη μονάδα. Ως τέτοιο υλικό θεωρούμε το νερό και ορίζουμε ως μονάδα θερμότητας το 1 cal (θερμίδα) που είναι η θερμότητα που χρειάζεται 1g νερού για να αυξήσει τη θερμοκρασία του κατά 1 C (από 14,5 C σε 15,5 C). Από τη σχέση (13.1) μπορούμε να ορίσουμε και τη μονάδα της ειδικής θερμότητας. Λύνοντας την εξίσωση αυτή ως προς c έχουμε: c = dq m*dθ Οπότε προκύπτει ως μονάδα ειδικής θερμότητας η: 317

1 cal g*grad Το γινόμενο mc της μάζας ενός σώματος επί την ειδική θερμότητα του το ονομάζουμε θερμοχωρητικότητα. Από την εξίσωση (13.1.1) προκύπτει ότι η θερμοχωρητικότητα ενός σώματος θα είναι: m * c = dq dθ Δηλαδή θα ισούται με το ποσό της θερμότητας, το οποίο χρειάζεται για να αυξηθεί η θερμοκρασία του σώματος κατά 1 C. Η μονάδα θερμοχωρητικότητας, όπως προκύπτει από την παραπάνω σχέση θα είναι: 1.4 Θερμιδομετρία 1 cal grad Η θερμιδομετρία είναι το κεφάλαιο της φυσικής, που ασχολείται με τη μέτρηση ποσών θερμότητας. Τα όργανα, που χρησιμοποιούνται γι αυτή τη δουλειά, είναι τα θερμιδόμετρα. Αυτά είναι δοχεία τα οποία παρουσιάζουν θερμική μόνωση, ώστε να μην έχουμε απώλειες θερμότητας. Μέσα στο θερμιδόμετρο τοποθετούμε μια ποσότητα νερού, ένα θερμόμετρο και έναν αναδευτήρα με τον οποίο αναδεύουμε το νερό, ώστε η θερμοκρασία του να είναι παντού η ίδια. 1.5 Μοριακή και ατομική θερμότητα Γνωρίζουμε ήδη ότι η ειδική θερμότητα ορίζεται από τη σχέση: c = dq m*dθ Εάν τη μάζα m την εκφράσουμε σε γραμμομόρια, θα έχουμε ένα καινούργιο μέγεθος το οποίο το ονομάζουμε μοριακή θερμότητα C και το οποίο ορίζεται από τη σχέση: C = dq n*dθ Όπου n είναι ο αριθμός των γραμμομορίων της ουσίας. Μονάδα μοριακής θερμότητας είναι η: 1cal/mol*grad. 318

m Επειδή όμως ο αριθμός n των γραμμομορίων ισούται με n = mmol ενός γραμμομορίου, η παραπάνω σχέση μπορεί να γραφτεί ως εξής: όπου mmol η μάζα dq C = m/mmol*dθ, ή C = dq m*dθ *m mol ή C = c*mmol Όταν πρόκειται για στοιχεία τα οποία αποτελούνται από άτομα, τότε χρησιμοποιείται η ατομική θερμότητα αντί της μοριακής θερμότητας, η οποία ορίζεται από τη σχέση: C = dq n*dθ Όπου n είναι ο αριθμός των γραμμοατόμων του στοιχείου. Μονάδα ατομικής cal θερμότητας είναι η 1 γραμ/μο *grad-1. Χρησιμοποιώντας τους παραπάνω συλλογισμούς, η ατομική θερμότητα μπορεί να γραφεί σαν C = c*mγραμ/μου. Αν προσφέρουμε στο θερμιδόμετρο ένα ποσό θερμότητας Q, τότε ένα μέρος της θερμότητας αυτής απορροφάται από το νερό και ένα άλλο από το θερμιδόμετρο. Με την προϋπόθεση ότι δεν έχουμε απώλεια θερμότητας στο περιβάλλον θα έχουμε τη σχέση: Q = Q υ +Q θ ή Q = m υ *c υ * Δθ + m θ * c θ * Δθ Όπου mυ, cυ η μάζα και η ειδική θερμότητα του νερού, mθ, cθ η μάζα και η ειδική θερμότητα του θερμιδόμετρου και Δθ η μεταβολή της θερμοκρασίας. Με γνωστά λοιπόν τα παραπάνω μεγέθη, μπορούμε να μετρήσουμε το ποσό θερμότητας Q. 1.6 Ενέργεια και ισχύς ηλεκτρικού ρεύματος α) Ενέργεια ηλεκτρικού ρεύματος. Κατά τη δίοδο ηλεκτρικού ρεύματος μέσα σ έναν αγωγό, στα άκρα του οποίου έχουμε εφαρμόσει τάση V, παράγεται έργο το οποίο μετατρέπεται σε ενέργεια Ε που μεταφέρεται από το ηλεκτρικό ρεύμα. Η ενέργεια αυτή είναι: επειδή E = q * V 319

έχουμε Q = l * t E = l * V * t (13.2) β) Νόμος του Joule Όταν ο αγωγός έχει μόνο ωμική αντίσταση R, η ενέργεια του ηλεκτρικού ρεύματος μετατρέπεται σε θερμότητα Q. Με βάση τη σχέση 13.2 και το νόμο του Ohm V = l * R προκύπτει ο νόμος του Joule: Q = l * R * t (13.3) Tη θερμότητα τη μετράμε συνήθως σε cal και επειδή ισχύει η ισοδυναμία: 1 cal = 4,19 Joule ή 1 Joule = 0,24 cal, ο νόμος του Joule που εκφράζεται από τη σχέση (13.3) γράφεται: όπου α = 0,24 cal/joule. Q =α * I * R * t (13.4) Η σταθερά α ονομάζεται ηλεκτρικό ισοδύναμο της θερμότητας. γ) Ισχύς ηλεκτρικού ρεύματος. Η ισχύς που παράγεται από ηλεκτρικό ρεύμα θα είναι: P = E t ή P = I 2 *R δ) Ισχύς ηλεκτρικής πηγής. Η ισχύς που παράγεται από μία ηλεκτρική πηγή με ΗΕΔ Ē, όταν αυτή παρέχει ρεύμα με έντασή Ι είναι : Ρ = Ε * Ι. Η ισχύς αυτή δαπανάται εν μέρει στο εξωτερικό κύκλωμα, το οποίο τροφοδοτεί η πηγή και εν μέρει στην εσωτερική αντίσταση της πηγής r. 320

2.1. Θερμιδόμετρο 2.2 Τροφοδοτικό 2.3. Αμπερόμετρο 2.4 Βολτόμετρο 2.5 Χρονόμετρο ΜΕΡΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ 2.6 Ογκομετρικός σωλήνας 2.7. Λειτουργία Οργάνων Για τη μέτρηση του ρεύματος και της τάσης χρησιμοποιούμε πολύμετρο δηλαδή όργανο που αποτελεί συνδυασμό αμπερομέτρου και βολτομέτρου. Αυτό μπορεί να μετρήσει και την αντίσταση με τη βοήθεια του ξηρού στοιχείου. Σ αυτό το όργανο διακρίνονται οι κλίμακες, ο πίνακας ελέγχου και η βίδα μετάθεσης του μηδενός. 321

2.7.1 Κλίμακες Η κλίμακα OHMS. Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση αντιστάσεων. Η κλίμακα DC. Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση συνεχούς τάσης ή ρεύματος. Έχει συνήθως τρεις κλίμακες με αντίστοιχα μέγιστα 250, 50 και 10. Η κλίμακα AC. Χρησιμεύει για τη μέτρηση εναλλασσόμενης τάσης και έχει τις ίδιες υποδιαιρέσεις με τις αντίστοιχες της κλίμακας DC. 2.7.2 Πίνακας ελέγχου Ο μεταγωγός, που μ αυτόν εκλέγεται το είδος της μέτρησης (Volts, Ampere, Ohms) και η περιοχή της μέτρησης (0-10n 0-250 κ.λ.π.)χρησιμεύει επίσης και στην επιλογή του είδους των τάσεων ή ρευμάτων. Η βίδα μετάθεσης του μηδενός. Χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση του δείκτη στο 0 των κλιμάκων με τη βοήθεια ενός κατσαβιδιού. Η ρύθμιση του μηδενός πρέπει να γίνει τη στιγμή που το όργανο είναι εκτός κυκλώματος. 2.8 Πειραματική διαταξη 322

ΜΕΡΟΣ ΤΡΙΤΟ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΛΗΨΗΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ 3.1 Μεταβολή της θερμοκρασίας με την πάροδο του χρόνου 3.1.1 Βάζουμε στο θερμιδόμετρο 300 cm 3 νερό με τη βοήθεια ογκομετρικού σωλήνα και τοποθετούμε το κάλυμμα και το θερμόμετρο. 3.1.2 Αναδεύουμε συνέχεια το νερό με τον αναδευτήρα, χωρίς να διοχετεύουμε ηλεκτρικό ρεύμα και καταγράφουμε κάθε λεπτό τις ενδείξεις του θερμόμετρο για 5min, στον πίνακα (13.1). ΠΙΝΑΚΑΣ 13.1 t θ min C 323

0 1 2 3 4 5 3.1.3 Συνεχίζουμε με τους ίδιους χειρισμούς, αλλά με το κύκλωμα συνδεδεμένο με την πηγή (8V ή 6V ή 4V). Παίρνουμε 10 μετρήσεις θερμοκρασίας και χρόνου ανά 1 min και τις καταχωρίζουμε στον πίνακα (13.2). ΠΙΝΑΚΑΣ 13.2 t min 1 2 3... 10 θ ºC 3.2 Καταγραφή των τιμών του αμπερόμετρου και του βολτόμετρου Σημειώνουμε τις τιμές του αμπερομέτρου I και του βολτομέτρου V και αντίστοιχα. I= V= 3.3 Υπολογισμός της ειδικής θερμότητας Cυ Η θερμότητα, που προσφέρεται από την αντίσταση, όπως φαίνεται στη διάταξη, απορροφάται πλήρως από το νερό και το θερμιδόμετρο, οπότε μπορούμε να γράψουμε τη σχέση: Q = m υ * c υ * Δθ + m δ * c δ * Δθ Όπου mυ, cυ είναι η μάζα και η ειδική θερμότητα του νερού, mδ, cδ είναι η μάζα και η ειδική θερμότητα του δοχείου. Η θερμότητα Q, που προσφέρεται από την ηλεκτρική αντίσταση, προέρχεται από την ηλεκτρική ενέργεια, που έδωσε η ηλεκτρική πηγή και η οποία θα είναι ίση με: 324

E = I * V * Δt J Όπου Ι είναι η ένταση του ρεύματος που διαρρέει την αντίσταση και μετριέται από το αμπερόμετρο, V η φάση της πηγής που εφαρμόζεται στα άκρα της αντίστασης και μετριέται από το βολτόμετρο και Δt ο χρόνος παροχής της ηλεκτρικής ενέργειας. Σύμφωνα με τα παραπάνω τα Ε Joule θα αντιστοιχούν σε Q cal, άρα αν α είναι το ηλεκτρικό ισοδύναμο της θερμότητας, θα είναι: Q = α * E ή (mυ cυ + mδ cδ ) * Δθ = α * I * V * Δt ή m υ c υ + m δ c δ = α * I * V * Δt και τέλος Δθ Cυ = α*i*v*δt/δθ-mδ*cδ mυ (13.5) 3.3.1 Κάνουμε μια μόνο γραφική παράσταση θ = f(t) σύμφωνα με τις μετρήσεις των πινάκων (13.1), (13.2). 3.3.2 Υπολογίζουμε την κλίση της καμπύλης: Κ = (Δθ/Δt) 3.3.3 Υπολογίζουμε την ειδική θερμότητα cυ του νερού από τη σχέση (13.5). Δίνεται ότι: mδ * cδ = 10 cal/grad 325