Przebieg doświadczenia
Na początku zważyłem puste naczynie kalorymetryczne oraz naczynie z wodą. Później po zmontowaniu układu pomiarowego zgodnie z rysunkiem zawartym na stronie z opisem doświadczenia zmierzyłem czas, jaki jest potrzebny na podgrzanie wody w kalorymetrze o 5°C, przy natężeniu prądu stałego I = 1 A. Z woltomierza odczytałem wartość napięcia, jakie znajdowało się wtedy na elemencie grzejnym. Następnie powtórzyłem pomiar przy natężeniu prądu stałego I = 1,4 A.
Opracowanie wyników
Obliczam ilość ciepła potrzebną do ogrzania kalorymetru z wodą o 5 stopni Celsjusza. Korzystam ze wzoru na ciepło właściwe:
i stąd otrzymuję, że Q = cw * m * ΔT, gdzie ΔT = |Tk – Tp|.
Wartości ciepła właściwego wody i mosiądzu wynoszą odpowiednio 0.9984 i 0.0927 .
Podstawiając do wzoru otrzymuję, że ilość ciepła potrzebna do ogrzania całego układu o 5°C wynosi:
Q=+= 976,0997 cal.
Następnie korzystam ze wzoru na pracę:
W = I * U * t
Tak otrzymuję pracę dla prądu o natężeniu 1 A i 1,4 A odpowiednio:
W1 = 5135,2 J
W2 = 5975,2 J
Dalej wyliczam mechaniczne równoważniki ciepła dzieląc pracę przez ciepło i na koniec biorę ich średnią arytmetyczną. Tak otrzymuję wartość mechanicznego równoważnika ciepła:
M = 5,691222
Wnioski
Wyliczona średnia wartość mechanicznego równoważnika ciepła odbiega znacznie od wartości tablicowej 4.187 J/cal. Prawdopodobnie było to spowodowane niedokładnym odczytem napięcia na woltomierzu lub niewłaściwym ustawieniem jego zakresu.
pracownia_fiz