Gretje in izparevanje 3
Gretje in izparevanje 3
Termodinamika, segrevanje, fazne spremembe
Gorazd Planinšič, Peter Gabrovec, Sergej Faletič
težka
10-20 min
Kazalo
Poskus
Naloga se nanaša na poskus. Za ogled poslusa kliknite na povezavo spodaj.
Posnetek poskusa
Slike so izrezane z video posnetka. Na njih je naveden tudi čas, ki je pretekel od začetka dolgega posnetka. Čas na kratkem posnetku morate določiti ali odčitati sami.
Če si želite ogledati celoten posnetek, po zaprtju okna izberite ogled video posnetka.
| (00:30 min na posnetku celega poskusa) Vodo še dotakamo. Višina gladine je nekje med oznakama in in je zaradi preglednosti označena z rdečo črto. |
| (01:11 min na posnetku celega poskusa) Posoda je napolnjena do približno enega litra. Prižgemo grelec. |
| (04:06 min na posnetku celega poskusa) Voda začne vreti in grelec se začne tresti. Sliši se zvok, a brbotanja mehurčkov še ni. |
| (04:10 min na posnetku celega poskusa) Začne se brbotanje mehurčkov. |
| (05:05 min na posnetku celega poskusa) Ustavimo meritev (grafi, naloge). |
| (06:45 min na posnetku celega poskusa) Grelec se samodejno ugasne. |
Posnetek poskusa
Posnetek traja 4:59 minut. Pomembne spremebe se zgodijo okoli 0:10, 3:05 in 4:59 (konec meritve) minut.
Posnetek poskusa
Posnetek traja 8:38 minut. Pomembne spremebe se zgodijo okoli 1:05, 4:00 in 6:40 minut.
Moč grelca
Izračunajte moč grelca. Rezultat zapišite spodaj. Poskrbite, da bo v navedenih enotah.
Prikaži slike z video posnetka Prikaži kratek video posnetek poskusa (4:59 min) Prikaži dolg video posnetek poskusa (8:38 min) Prikaži graf meritve temperature Prikaži graf meritve teže Prikaži podatke, ki jih lahko poiščemo v literaturi
Podatki
Podatki za vodo:
gostota:
specifična toplota:
specifična izparilna toplota:
specifična talilna toplota:
Graf
Graf
OPOMBA: Naprava meri težo (ne mase) in je bila nastavljena tako, da je kazala nič, ko je bil vrč prazen.
Moč ni pravilno izračunana ali ni v pravih enotah. Program dovoljuje 5% napako. Poskušajte biti dovolj natančni.
Poskusite ponovno. Če potrebujete pomoč, kliknite na gumb "Pomoč".
Žal tudi v drugem poskusu niste uspeli pravilno izračunati moči, zato vas bo program vodil do rezultata po korakih.
Pomoč
- Moč grelca je povezena s segrevanjem vode.
- Privzeli bomo, da se vsa moč, ki jo troši grelec, sproti porablja kot toplotni tok, ki segreva vodo, tako da sta moč grelca in toplotni tok, ki segreva vodo, enaka.
- Premislite, kakšna je zveza med toplotnim tokom in toploto ter toploto in temperaturo vode.
Pomoč zadostuje, nazaj na izračun moči Potrebujem še malo pomoči
Pomoč 2
Toplotni tok je dovedena (ali odvedena) toplota v časovni enoti. , kjer je toplotni tok, dovedena (ali odvedena) toplota in čas, v katerem se je to zgodilo.
Če hočemo izračunati moč (ki je enaka toplotnemu toku), moramo torej poznati dovedeno toploto in čas, v katerem je bila dovedena.
Ali si lahko do neznanih vrednosti pomagamo z grafom?
Dovedena toplota pri segrevanju
Da bi izračunali moč grelca, moramo vedeti, koliko toplote smo dovedli in v kolikšnem času.
Izračunajte, koliko toplote je prejela voda med celotnim segrevanjem (do vretja).
Prikaži slike z video posnetka Prikaži kratek video posnetek poskusa (4:59 min) Prikaži dolg video posnetek poskusa (8:38 min) Prikaži graf meritve temperature Prikaži graf meritve teže Prikaži podatke, ki jih lahko poiščemo v literaturi
Kako izračunamo dovedeno toploto Zdi se mi, da nimam dovolj podatkov
Pomoč
Za segrevanje uporabljamo zakonitost
,
kjer je dovedena toplota, masa segrevanega telesa, specifična toplota segrevane snovi in spremeba temperature zaradi dovajanja toplote.
Pomoč
Podatke o snovi (snovne konstante), ki bi jih sicer lahko dobili v literaturi, dobite s klikom na ustrezen gumb.
Edini podatek, ki ni posebej naveden, je masa vode, a to lahko dobite s slik ali posnetkov poskusa ali z grafa teže v odvisnosti od časa.
Napačno
Žal, toplote niste pravilno izračunali.
Program dovoljuje 5% odstopanje od predvidene vrednosti. Poskušajte biti dovolj natančni.
Premislite, kaj se spremeni, ker dovajamo toploto. Premislite, kje bi to spremembo odčitali z grafa. Upoštevajte, da so ponekod pomembne spremembe, ne vrednosti same. Pazite na enote.
Odgovor
Žal tudi v drugem poskusu niste uspeli pravilno izračunati dovedene toplote.
Za segrevanje uporabljamo zakonitost
,
kjer je dovedena toplota, masa segrevanega telesa, specifična toplota segrevane snovi in spremeba temperature zaradi dovajanja toplote.
Spremembo temperature odčitamo z grafa.
Maso poznamo, ker vemo, da imamo približno vode. Poznamo tudi njeno gostoto. , kjer je gostota vode in njena prostornina.
Specifično toploto dobimo iz podatkov: .
Za dovedeno toploto dobimo .
Opomba: To velja za prvi del – segrevanje. V drugem delu, pri izparevanju, segrevanja ni več, temperatura je konstantna, zato za tisti del ta enačba ne velja.
Čas segrevanja
Ugotovite, koliko časa je trajalo segrevanje (do vretja).
Prikaži slike z video posnetka Prikaži kratek video posnetek poskusa (4:59 min) Prikaži dolg video posnetek poskusa (8:38 min) Prikaži graf meritve temperature Prikaži graf meritve teže Prikaži podatke, ki jih lahko poiščemo v literaturi
Napačno
Žal, časa niste pravilno določili.
Program dovoljuje 5% odstopanje od predvidene vrednosti. Poskušajte biti dovolj natančni. Bodite pozorni na to, da se segrevanje ne začne točno ob času nič (ne na grafu ne na posnetku).
Časa ne morete izračunati, lahko pa ga odčitate na več načinov:
- s posnetka ali slik posnetka,
- z obeh grafov.
Odgovor
Žal tudi v drugem poskusu niste uspeli pravilno določiti časa segrevanja.
Z grafa odčitamo čas takole:
odčitamo lahko
Opomba: To velja za prvi del – segrevanje. V drugem delu, pri izparevanju, segrevanja ni več, temperatura je konstantna, zato za tisti del ta enačba ne velja.
Moč grelca (iz že znanih podatkov)
Sedaj imamo dovedeno toploto in čas segrevanja. (Podane so vrednosti, ki jih ima program zapisane kot pravilne, tudi če so vaše bile potrjene kot pravilne.)
Izračunajte moč grelca.
Moč ni pravilno izračunana ali ni v pravih enotah. Program dovoljuje 5% napako (glede na podatke, ki ste jih vnesli). Poskušajte biti dovolj natančni.
Žal tudi v drugem poskusu niste uspeli pravilno izračunati moči.
Moč se izračuna s pomočjo enačbe .
Pravi rezultat je
.
Konec naloge o moči grelca
Zaključili ste nalogo o določanju moči grelca.
