LD Didactic D 2.2.1.4.a Bedienungsanleitung

Thermische Energie
Änderung der thermischen Energie
Spezifische Wärmekapazität von Wasser
Universelles Messinstrument Physik
Versuchsziel
1. Bestimmung der spezifischen Wärmekapazität von Wasser.
Aufbau
Einstellungen am Joule- und Wattmeter:
Mit der Taste U, I, P die Messgröße Arbeit in 0,0 kWs
-
einstellen.
Die Taste t START/STOP betätigen, so dass die rote LED
-
leuchtet.
Gegebenfalls die Taste OUTPUT betätigen, so dass die
-
linke LED leuchtet (Steckdose spannungsfrei).
0,8 kg Wasser in den Messbecher füllen.
-
Geräte
1 Temperatursensor S, NTC ................................. 524 044
1 Universelles Messinstrument Physik ................. 531 835
1 Tauchsieder ....................................................... 303 25
1 Kunststoffbecher ................................................ 590 06
1 Joule- und Wattmeter ........................................ 531 831
1 Stativfuß V-förmig, klein ..................................... 300 02
1 Stativstange, 25 cm, 12 mm Ø ........................... 300 41
1 Universalklemme 0...80 mm .............................. 666 555
1 Leybold-Muffe .................................................... 301 01
Durchführung
ϑ des Wassers bestimmen.
Die Temperatur
-
0
Am Joule- und Wattmeter die Taste OUTPUT betätigen, so
-
dass die rechte LED leuchtet.
Abwarten, bis der Tauchsieder eine elektrische Arbeit von
-
ca. 10 kWs verrichtet hat.
Danach am Joule- und Wattmeter die Taste OUTPUT
-
betätigen, so dass die linke LED leuchtet.
Das Wasser im Messbecher mit dem Tauchsieder kurz
-
umrühren.
Wenn sich eine konstante Temperatur eingestellt hat,
-
ϑ
Temperatur vom Universellen Messinstrument P
ablesen und in die Tabelle eintragen.
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Demonstrationsversuche Physik
Die Temperaturerhöhung
-
spezifische Wärmekapazität (
Messbeispiel
ϑ = °
26 2 , C , m = 0,8 kg
0
∆ in kJ ϑ in °C
E
11,1 29,6
Auswertung
Die spezifische Wärmekapazität c gibt an, wie viel thermische
Energie einem Körper aus einem bestimmten Stoff mit der
Masse von 1 kg zugeführt werden muss, damit sich seine
Temperatur um 1 K erhöht.
Die spezifische Wärmekapazität kann mit Hilfe der Formel
∆
E
=
c berechnet werden und wird in der Einheit
∆ ⋅ ϑ
m
angegeben.
Die Wärmekapazität von Wasser beträgt im Versuchsbeispiel
kJ
ca. 4,1 .Der Tabellenwert beträgt 4,19
⋅
kg K
Hinweis:
Die Messung kann mit anderen Flüssigkeiten wiederholt
werden (siehe Tabelle).
Spezifische Wärmekapazität c in
Flüssigkeit
Spiritus
Pflanzenöl
Milch
D 2.2.1.4.a
Sekundarstufe
∆ ϑ
des Wassers und die
∆
E
=
) berechnen.
c
∆ ⋅ ϑ
m
kJ
∆ in K ϑ
c in
⋅
kg K
3,4 4,1
kJ
kg
kJ
.
⋅
kg K
kJ
⋅
kg K
2,43
1,97
3,90
Technische Änderungen vorbehalten
1
⋅
K