omsättning av värmeenergi

OMSÄTTNING AV VÄRMEENERGI
Uppgifter
Att undersöka energiöverföring från ett ämne (medium) till ett annat.
Material
Termosflaska, termometer, kopparcylinder, vatten, iskuber, en bit snöre, doppvärmare eller kastrull och egen spis.
Teori
Den mängd värmeenergi som ett ämne avger då det svalnar eller upptar då
det värms kan uttryckas som :
W = mct
Där m = massan, c = värmekapacitiviteten och t är temperaturförändringen.
Om temperaturen mäts i C eller K har här ingen betydelse, eftersom t är en
skillnad mellan två värden och gradenheterna är lika stora på Celsius och Kelvins skalor.
Utförande
1
BLANDA VARMT VATTEN MED KALLT VATTEN
Värm ett par deciliter högst vanligt kranvatten nästan till kokning. Häll 0,1
liter av vattnet i termosbehållaren och låt den stå ett par minuter så att
temperaturen kan utjämnas mellan behållaren och vattnet.
Mät temperaturen i vattnet och anteckna värdet i tabellen.
Mät upp 0,1 liter högst vanligt kranvatten i mätcylindern och mät tempera-turen i vattnet. Anteckna värdet i tabellen.
Häll i det kalla vattnet i det varma under omrörning med termometern.
Avläs termometern kontinuerligt och anteckna det värde som den slutligen
stannar på som blandningens temperatur.
Beräkna temperaturskillnaderna mellan det kalla vattnet och blandningen
resp. det varma vattnet och blandningen. Skriv in skillnaderna i tabellen.
Medium
m (kg)
t C
t C
W (J)
Kallt vatten
Blandning
Varmt vatten
2
ISBITAR I UPPVÄRMT VATTEN
Ta fram ett antal isbitar ur frysskåpet och krossa dom med en hammare
eller i en mortel.
Låt isbitarna ligga framme en stund så att dom börjar smälta.
Du kan nu utgå från att isens temperatur är 0 C.
Använd ca. 50 gram is. Väg isbitarna. mis =
D:\875105937.doc
........................
version: 2017-07-14 Sidan 1 av 3
(kg)
Häll 2 dl vatten i termosburken och värm vattnet med doppvärmaren till
ca 80C. Mät temperaturen på vattnet och anteckna värdet.
tvatten =
..................... C
Lägg isbitarna i vattnet och rör om med termometern. Avläs temperaturen
tills den stannar på ett värde utan att ändra sig mer. Anteckna värdet.
.......................... C
tslut =
3
VÄRMEÖVERFÖRING FRÅN EN FAST KROPP TILL EN VÄTSKA
Mät upp 0,2 liter vatten i termosburken och mät vattnets temperatur.
tvatten =
..................... C
Ta fram den metallcylinder som Du använda för densitetsbestämningen i
laboration nummer 1. Cylinderns massa är ju redan känd,
m=
...................... kg
Fäst ett snöre i cylindern, lägg den i en kastrull (låt snöret hänga utanför
kastrullen) och sätt på den på spisen. Låt cylindern koka i ca. 5 minuter.
Du kan nu utgå från att cylinderns temperatur är 100 C.
Lyft cylindern med hjälp av snöret och sänk försiktigt ner i vattnet..
Rör om med termometern.
Avläs temperaturen tills den stannar på ett värde utan att ändra sig mer.
Anteckna värdet.
tslut =
.......................... C
D:\875105937.doc
version: 2017-07-14 Sidan 2 av 3
Bearbetning 1
BLANDA VARMT VATTEN MED KALLT VATTEN
Beräkna den energimängd (W upp) som upptagits av det kalla vattnet och
den energimängd (W av) som avgivits av det varma vattnet.
Jämför W upp med W av.
Wupp = ........................
2
Wav =
..........................
ISBITAR I UPPVÄRMT VATTEN
Beräkna de i försöket omsatta energimängderna och jämför avgiven
energi med upptagen.
3
Av vattnet avgiven energi
.................................. J
Av isen upptagen energi (smältning)
.................................. J
Av smältvattnet upptagen energi (värmning)
.................................. J
VÄRMEÖVERFÖRING FRÅN EN FAST KROPP TILL EN VÄTSKA
Beräkna de i försöket omsatta energimängderna och beräkna härur
metallcylinderns värmekapacitivitet.
Resultat
Slutsatser
Av vattnet upptagen energi
............................................. J
Metallens värmekapacitivitet
.................................
J / kg.K
Ta bl.a. hänsyn till i försöket förekommande felkällor i Dina slutsatser.
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
D:\875105937.doc
version: 2017-07-14 Sidan 3 av 3