Ústav fyzikální elektroniky PřF MU
Fyzikální praktikum pro nefyzikální obory
Pracovní list
Úloha 6: Tepelné vlastnosti vody
Jméno: Naměřeno:
Skupina: Otestováno:
Měření teplotní roztažnosti vody pyknometrickou metodou
1. Změřte koeficient objemové roztažnosti vody β. Použijte pyknometr, k vážení digitální váhy.
Výsledek opravte o objemovou roztažnost skla βp a porovnejte s tabulkovou hodnotou βtab.
t0 = m0 =
t = m =
βp = β = βtab =
Výpočty a poznámky:
Měření měrné tepelné kapacity vody elektrickým kalorimetrem
1. Změřte kapacitu kalorimetru směšovací metodou.
m1 = t1 =
m2 = t2 =
t = K =
Výpočty a poznámky:
1
2. Naplňte kalorimetr známým množstvím vody a kalorimetr zapojte do obvodu, kde současně
budete měřit napětí na topné spirále a proud, který spirálou protéká. Pro spirálu je vhodné
zapojení (viz návod k úloze č. 3) A B.
Zdůvodnění:
3. Změřte měrnou tepelnou kapacitu vody pomocí elektrického kalorimetru. Na napájecím zdroji
nastavte vhodný proud I pro ohřev spirály. Za mírného míchání změřte ohřev vody za vhodně
zvolený čas τ.
m = tp =
U = I =
τ = t =
c =
Výpočty a poznámky:
Anomálie vody – regelace ledu
1. Přes blok ledu převlékněte smyčku struny, kterou zatížíte závažím. Při pokusu můžete současně
měřit teplotu ledu, teploměr umístíte do předem předvrtaného otvoru. Sledujeme chování struny
při postupném ohřevu ledového bloku. Pozorování vysvětlete.
Přehřátá voda
1. Určete hmotnost vody pro experiment m = a užitý výkon mikrovlnné trouby: P =
. Určete čas potřebný pro ohřátí vody o 1◦C vypočtený τteor = a skutečný
τskut = (ověření ohřátím vody z na ).
Výpočty:
2. Najděte v tabulkách teplotu varu vody pro vaše laboratorní podmínky. tvar =
2
3. Doba ohřevu pro zvýšení teploty ze 100◦C na 108◦C je . V mikrovlnné troubě ohřívejte
ve vhodné kádince destilovanou vodu. Teplotu měřte po ukončení ohřevu skleněným teploměrem.
Jaká byla nejvyšší dosažená teplota přehřáté vody? tmax =
4. Ponořte do přehřáté vody ocelovou strunu. Jak vysvětlíte pozorovaný jev?
5. Vhoďte do přehřáté vody kostku ledu. Jak vysvětlíte pozorovaný jev?
6. Proč se po vhození zárodku, který uvedl vodu do varu, nevypařila všechna voda?
7. Odhadněte výpočtem, kolik procent vody se vypařilo při přehřátí o 5◦C? Jakému by to odpovídalo
objemu páry pro množství vody 500ml?
Podchlazená voda
1. Postupně ohlazujte vodu v plastové zkumavce. Při ochlazování stále měřte teplotu vody. Jaká
byla nejnižší teplota kapalné vody?
tmin =
2. Jak je možné, že voda je i pod bodem mrazu stále v kapalném stavu?
3. Při poklepání na teploměr či zkumavku část vody téměř okamžitě zmrzne a vytvoří se ledová
tříšť. Proč nezmrzla všechna voda?
4. Odhadněte výpočtem, kolik procent vody zmrzlo. Jaká je teplota výsledné směsi a proč?
mled/m = tvysl =
Výpočet a zdůvodnění:
3