[مهندسی / فیزیک 1 / تعیین گرمای نهان ذوب یخ]

[Mehran]

تعیین گرمای نهان ذوب یخ

نام آزمایش :

تعیین گرمای نهان ذوب یخ

وسایل مورد نیاز :

• ترازوی دیجیتال
• کالری متر
• هیتر
• یخ ( چند تکه )

روش انجام آزمایش :

آب را گرم می کنیم سپس حدود gr 200 را در داخل کالری متر می ریزیم . با دماسنج دمای اولیه را اندازه می گیریم , سپس یخ ها را با دستما ل پاک کرده در داخل کالری متر می اندازیم و بعد با همزن به هم می زنیم s40 صبر میکنیم و دمای تعادل را از دماسنج می خوانیم و با استفاده از اطلاعا تی که در اختیار داریم و طبق رابطه زیر L_f را محاسبه می کنیم .


گرمای نهان ذوب Q_L1 = mL_f

یخ Q_L2 = mL_f + mc (q₂ - q₁ )

آب و کالری متر Q _L2 =( mc + A ) ( q₂ - q_P )

[Q _L1 = Q _L2 L_f = ( mc + A ) ( q_{2 -} q_P ) / M - q_P


که در رابطه بالا m جرم آب , M جرم یخ , q_P دمای تعادل , ₂q دمای اولیه آب و کالری متر , c مقدار ثابت 1 و A مقدار ثابت 30 می باشد .



تئوری آزمایش :

ابتدا وزن خالی کالری متر را اندازه می گیریم و سپس آب گرم شده توسط هیتر را در کالری متر می ریزیم در پوش کالری متر را می گذاریم و دمای آب و کالری را اندازه می گیریم ₁q و بعدا 3- 4 تکه یخ را با آب شسته و با دستمال خشک می کنیم و سریع داخل کالری متر می اندازیم و درپوش را گذاشته و تا 40 ثانیه با همزن , هم می زنیم و دمای تعادل را از دماسنج می خوانیم q_p , حال کالری متر را روی ترازو می گذاریم و جرم آن را اندازه می گیریم تا با کم کردن جرم کالری متر خالی و جرم آب ریخته شده از کل جرم , جرم یخ را بدست آوریم و با قرار دادن این مقادیر در فرمول بالا L_f را محاسبه کنیم .

mجرم آب= = 1057.5 - 1236.69 =179.1 gr

جرم کالری متر خالی = 1057.5 gr جرم کالری متر وآب = 1236.69 gr
دمای کالری متر وآب = 66 c = q₁

M= جرم یخ 41gr

دمای تعادل پس از انداختن یخ ها = 41 c = q_P
جرم کالری متر پس از ذوب شدن یخ ها = 1277.6 gr

L_f = (179.1 ´1 +30)(65 - 41) / 41 - 41 = 81.4 cal /gr

محاسبه خطا :
برای محاسبه خطا از طرفین رابطه (M L_f + Mc(q_P - 0) = (mc + A) ( q₁ - q_P , Ln گرفته وسپس دیفرانسیل می گیریم :

Ln ML_f + Ln Mcq_P = Ln (mc + A) + Ln (q₁ - q_P )
(dM / M) + (dL_f / L_f )+( dM / M) +(dq_P / q_P ) = (dm / mc +A )+ (dq₁ / q₁ ) - (dq_P / q_p)
(dL_f / L_f ) = c(dm /mc + A) +( dq_­1 / q₁) - 2(dq_P / q_P ) - 2(dM / M)

حال به جای d , D قرار می دهیم و منفی ها را به مثبت تبدیل می کنیم تا حداکثر خطا را محاسبه کنیم .

(DL_f / L_f ) = c(Dm /mc + A) +( Dq_­1 / q₁) + 2(Dq_P / q_P ) + 2(DM / M)

دقت ترازو gr 0.1 و کوچکترین تقسیم بندی دماسنج c1 است پس داریم :


(DL_f / L_f ) = 1 ´ (0.1 / 179.1 ´ 1 +30) +(1 /66 )+ 2´(1 /41) + 2´(1 /41) = 0.1131882

■ منبع: [ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

با تشکر مهران...