Kalorimetria » Oldat fajhőjének mérése

Jelenség leírása

Készítsünk ugyanakkora tömegû, de különbözõ töménységû cukoroldatokat! Mérjük meg, mennyi idõ alatt lehet az oldatot ugyanazzal a merülõforralóval felmelegíteni adott kezdeti hõmérsékletrõl nem túl magas véghõmérsékletre! Határozzuk meg, hogyan függ az oldat fajhõje a koncentrációtól!

Eszközök

főzőpohár, hőmérő, merülőforraló

Magyarázat

,,Ebben a mérésben is (mint a legtöbb mérésben) természetesen fontos, hogy reális eredményt kapjunk, de - érzésem szerint - a megszokottnál hangsúlyosabb a jó kivitelezés és a pontosságra törekvés'' - fogalmazta meg stratégiáját Szabó Áron (Debrecen, Fazekas M. Gimn., 12. évf.).

Valóban, a mérés elvégzése nem jelentett különösebb problémát az azt elvégzõ tanulóknak. Kellõen pontos mérõeszközök is akadtak a tömeg, az idõ és a hõmérséklet mérésére. Sõt, az eredményt is elõre lehetett sejteni, hiszen a cukor fajhõje kisebb, mint a vízé (1200 J/(kg.oC)), így a cukorkoncentráció növelésével az oldat fajhõje a vízétõl a cukoré felé tart.

A pontosságra való törekvés jegyében többen (pl. Lantos Judit (Hódmezõvásárhely, Bethlen G. Ref. Gimn., 11. évf.), Horváth Márton (Fazekas M. Fõv. Gyak. Gimn., 12. évf.) és Szabó Áron) megmérték a melegítõ berendezés (merülõforraló, illetve az edény) hõkapacitását, és ezt is figyelembe vették az oldat fajhõjének meghatározásánál. Horváth Dóra (Sopron, Széchenyi I. Gimn., 11. évf.) a hõveszteség csökkentése érdekében egymásba csúsztatott poharak közét vattával tömte ki, és ezzel a házilag készített ,,kaloriméterrel'' végezte el a mérést. A melegítés hatásfokát (az oldat által felvett és a melegítõ által leadott hõ hányadosát) még így is csak 69%-nak találta.

A legtöbben azt kapták, hogy az oldat c fajhõje az x koncentráció függvényében lineárisan csökken. A grafikon Paulin Dániel (Fazekas M. Fõv. Gyak. Gimn., 12. évf.) mérési adatait mutatja, a mérés pontosságára utaló kicsiny téglalapokkal és az adatokra illesztett egyenessel. (A merülõforraló ,,hatásos teljesítményét'' nem mérte közvetlenül, hanem a tiszta vízre vonatkozó fajhõadathoz illesztve számítással határozta meg azt. Így a mérése a tiszta vízre vonatkoztatott relatív fajhõmérésnek tekinthetõ.)

Szerzők

  • Gnadig Péter

Forrás, irodalom, hivatkozás

  • Németh Ágne
  • Paulin Dániel
  • Szabó Áron
  URI STRING  
/show/245/F-E-F
  CLASS/METHOD  
show/index
  MEMORY USAGE  
604,440 bytes
  BENCHMARKS  
Loading Time Base Classes  0.0007
Controller Execution Time ( Show / Index )  0.0107
Total Execution Time  0.0115
  GET DATA  
No GET data exists
  POST DATA  
No POST data exists
  DATABASE:  kiserletek   QUERIES: 9   
0.0007   INSERT INTO `sessions` (`session_id`, `ip_address`, `user_agent`, `last_activity`) VALUES ('8327cf5bd8b8dfe9bc11c63c1ab4d0f5', '3.12.161.77', 'Mozilla/5.0 AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko;', 1713618182) 
0.0007   SELECT `label`, trim(item) as item
FROM (`categories`) 
0.0009   SELECT *
FROM (`experiments`)
WHERE `eid` = '245' 
0.0008   SELECT *
FROM (`exp_kwd`)
JOIN `keywords` ON `keywords`.`path`=`exp_kwd`.`path`
WHERE `eid` = '245' 
0.0007   SELECT *
FROM (`exp_cat`)
JOIN `categories` ON `categories`.`label`=`exp_cat`.`label`
WHERE `eid` = '245' 
0.0004   SELECT `name`
FROM (`materials`)
WHERE `eid` = '245' 
0.0005   SELECT `source`
FROM (`sources`)
WHERE `eid` = '245' 
0.0008   SELECT *
FROM (`exp_authors`)
JOIN `authors` ON `exp_authors`.`monogram`=`authors`.`monogram`
WHERE `exp_authors`.`eid` = '245' 
0.0006   SELECT *
FROM (`media`)
JOIN `media_type` ON `media_type`.`format`=`media`.`format`
JOIN `exp_mda` ON `media`.`mid` = `exp_mda`.`mid`
WHERE `exp_mda`.`eid` = '245'