TANULÓI KÍSÉRLET (párban végzik-45 perc) Kalorimetria: A szilárd testek fajhőjének meghatározása

Hasonló dokumentumok
TANULÓI KÍSÉRLET (2 * 30 perc) Mérések alapjai SNI tananyag. m = 5 kg

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc)

Eszközismertető Fontos feladat: - a mikroszkóp helyes használatának megismertetése, ill. átismétlése - a digitális mérleg használatának bemutatása

FIZIKA. Ma igazán belemelegszünk! (hőtan) Dr. Seres István

ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei

Levegő összetételének vizsgálata

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc párban végzendő)

Szekszárdi I Béla Gimnázium Emelt szintű szóbeli vizsgaközpont. Eltérések az OH honlapján közzétettektől

Fajhő mérése. (Mérési jegyzőkönyv) Hagymási Imre február 26. (hétfő délelőtti csoport)

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

Termodinamika. Belső energia

Termodinamika. 1. rész

Fajhő mérése. Mérést végezte: Horváth Bendegúz Mérőtárs neve: Olar Alex Mérés ideje: Jegyzőkönyv leadásának ideje:

Hőmérséklet mérése, termikus kölcsönhatás vizsgálata I-II.

Tapasztalat: Magyarázat:

Az élőlények egyed feletti főbb szerveződési szintjei (Gallé 2013): populáció társulás biom bioszféra

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc)

Eszközismertető Stopper használat egyszerű, lenullázni az első két gomb együttes megnyomásával lehet.

Termodinamika (Hőtan)

1. Súlymérés. Eszközjegyzék: Mikola-cső mm beosztással digitális mérleg ékek A/4 lapok ismeretlen súlyú test (kő) Mikola-cső.

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc) A gyomor funkciója a gyomornedv hatásának vizsgálata A kísérlet, mérés megnevezése, célkitűzései:

Mérések állítható hajlásszögű lejtőn

Folyadékok és szilárd anyagok sűrűségének meghatározása különböző módszerekkel

Lemezeshőcserélő mérés

Modern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc párban is végezhető) A kísérlet, mérés megnevezése, célkitűzései: A hal külső és belső testfelépítésének vizsgálata

A mérés célkitűzései: A matematikai inga lengésidejének kísérleti vizsgálata, a nehézségi gyorsulás meghatározása.

Fizika. Tanmenet. 7. osztály. 1. félév: 1 óra 2. félév: 2 óra. A OFI javaslata alapján összeállította az NT számú tankönyvhöz:: Látta: ...

B TÉTEL A túró nitrogéntartalmának kimutatása A hamisított tejföl kimutatása A keményítő kimutatása búzalisztből

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc) A kísérlet, mérés megnevezése, célkitűzései: Rovarok testfelépítésének (házi légy és krumplibogár) vizsgálata mikroszkóppal

B TÉTEL A cukor, ammónium-klorid, nátrium-karbonát kémhatásának vizsgálata A túró nitrogéntartalmának kimutatása A hamisított tejföl kimutatása

Fizikai tulajdonságai: Tapasztalat: Magyarázat: Kémiai tulajdonságai: Előállítása: 1. laboratóriumban: 2. iparban:

kalap tönk gallér bocskor spóratartó

A kísérlet célkitűzései: A fénytani lencsék megismerése, tulajdonságainak kísérleti vizsgálata és felhasználási lehetőségeinek áttekintése.

Ohm törvénye. A mérés célkitűzései: Ohm törvényének igazolása mérésekkel.

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc )

Az alamtermés szöveti és biokémiai vizsgálata Biológia10Almatermésvizsgálata Összeállította: Törökné Török Ildikó Lektorált tananyag

Az anyagok változásai 7. osztály

Tej összetételének vizsgálata

Növényi indikátorok használata kémhatás vizsgálatakor

5. Fajhő mérése jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

A KÖZÉPSZINTŰ KÉMIA SZÓBELI VIZSGA GYAKORLATI KÉRDÉSEI ÉS KELLÉKEI

Érettségi témakörök fizikából őszi vizsgaidőszak

Hőtan I. főtétele tesztek

Elektronikus fekete doboz vizsgálata

A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: Váltakozó áramú körök vizsgálata, induktív ellenállás mérése, induktivitás értelmezése.

A FIZIKA KÖZÉPSZINTŰ SZÓBELI VIZSGA TÉMAKÖREI június

A fizika középszintű érettségi mérési feladatai és a hozzá tartózó eszközlisták május

A kísérlet megnevezése, célkitűzései A vulkánok kialakulásának bemutatása, vulkanikus hegységek jellemzése, vulkánkitörés modellezése

FIZIKA SZÓBELI VIZSGA TÉMAKÖREI ÉS MÉRÉSEI

Érettségi kísérletek kémiából 2012.

Az emelt szintű fizika szóbeli vizsga méréseihez használható eszközök

05 SÓK OLDÁSHŐJÉNEK MEGHATÁROZÁSA ANIZOTERM KALORIMÉTERREL Kiegészítő leírás (2019)

KÉMIA. 2) b) Gázfejlődéses reakciók (Nem elvégzendő feladat)

Fizika feladatok. 1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből november 28. Hővezetés, hőterjedés sugárzással. Ideális gázok állapotegyenlete

Az energia bevezetése az iskolába. Készítette: Rimai Anasztázia

Természetes vizek szennyezettségének vizsgálata

Emelt szintű fizika érettségi kísérletei

Fajhő mérése. Mérő neve: Márkus Bence Gábor Mérőpár neve: Székely Anna Krisztina Szerda délelőtti csoport

KÉMIA ÉRETTSÉGI VIZSGA Középszint

Feladatlap X. osztály

TANULÓI KSÉRLET (45 perc párban is végezhető) A kísérlet, mérés megnevezése, célkitűzései : A vázizom felépítése és kapcsolódása a csontokhoz

FIZIKA MUNKAFÜZET 10. ÉVFOLYAM II. KÖTET

Fizikai mérések Arduino-val

Raktározó alapszövet vizsgálata

Ellenállásmérés Ohm törvénye alapján

1. ábra Tükrös visszaverődés 2. ábra Szórt visszaverődés 3. ábra Gombostű kísérlet

TANMENET Fizika 7. évfolyam

Háztartási gépek használata

Fázisátalakulások vizsgálata

Hőtan 2. feladatok és megoldások

Oldatkészítés, ph- és sűrűségmérés

A hőtan fő törvényei, fő tételei I. főtétel A tárgyak, testek belső energiáját két módon lehet változtatni: Termikus kölcsönhatással (hőátadás, vagy

Sók oldáshőjének és jég olvadáshőjének meghatározása anizotermés hővezetéses kaloriméterrel

Mi a hasonlóság és mi a különbség a felsorolt kémiai részecskék között? Hasonlóság:... Különbség: atom a belőle származó (egyszerű) ion

(2006. október) Megoldás:

TANULÓI KÍSÉRLET (45 perc) A növényi szövetek összehasonlító vizsgálata mikroszkóppal 1. (osztódószövet, bőrszövet)

Kémia 7.o. írásbeli vizsga Minta feladatsor:

Homogén anyageloszlású testek sűrűségét m tömegük és V térfogatuk hányadosa adja. ρ = m V.

Mikroszkóp vizsgálata és folyadék törésmutatójának mérése (8-as számú mérés) mérési jegyzõkönyv

100 o C víz forrása 212 o F 0 o C víz olvadása 32 o F T F = 9/5 T C Példák: 37 o C (láz) = 98,6 o F 40 o C = 40 o F 20 o C = 68 o F

TestLine - Fizika hőjelenségek Minta feladatsor

A tanulók gyűjtsenek saját tapasztalatot az adott szenzorral mérhető tartomány határairól.

Fázisátalakulások vizsgálata

A kézi hőkamera használata összeállította: Giliczéné László Kókai Mária lektorálta: Dr. Laczkó Gábor

Égés és oltáselmélet I. (zárójelben a helyes válaszra adott pont)

1. ábra Newton törvényei

A gravitációs gyorsulás meghatározására irányuló. célkitűzései:

rugós erőmérő parafa dugó kapilláris csövek drótkeret cérnaszállal műanyag pohár víz, mosogatószer

V átlag = (V 1 + V 2 +V 3 )/3. A szórás V = ((V átlag -V 1 ) 2 + ((V átlag -V 2 ) 2 ((V átlag -V 3 ) 2 ) 0,5 / 3

Szekszárdi I Béla Gimnázium Középszintű fizika szóbeli érettségi vizsga témakörei és kísérletei

1. tétel Eszközök Felkészülés a feleletre: Feladat: Útmutatás az értelmezéshez, magyarázathoz

A középszintű fizika szóbeli érettségi vizsga intézményi kísérlet- és eszközlistája

Olimpiada de Fizică Etapa Naţională 9-15 aprilie 2007 Hunedoara

1. Az egyenes vonalú egyenletes mozgás kísérleti vizsgálata és jellemzői. 2. A gyorsulás

Nyitvatermők megfigyelése

Legfontosabb balesetvédelmi és munkavezetési tudnivalók és laboratóriumi alapműveletek

Középszintű fizika érettségi közzéteendő mérés eszközei és azok képei

TestLine - Fizika 7. osztály Hőtan Témazáró Minta feladatsor

Átírás:

TANULÓI KÍSÉRLET (párban végzik-45 perc) Kalorimetria: A szilárd testek fajhőjének meghatározása A kísérlet, mérés megnevezése, célkitűzései: A kalorimetria (jelentése: hőmennyiségmérés) (http://ttk.pte.hu/fizkem/etangyakpdf/1gyak.pdf) a termikus kölcsönhatáson alapuló mérésekkel, azaz a hőmennyiség, a fajhő, az olvadáshő és a forráshő mérésével foglalkozik. A kaloriméterek a hőmennyiség mérésére használt eszközök. Közülük legismertebbek a keverési kaloriméterek, amely vázlatos felépítését az 1. ábra mutatja: hőmérő keverő edény keverő 1.ábra Keveréses kaloriméter hőmérő edény feszültségforrás vagy feszültségmérő-műszer számára bemenetek 2.ábra Az általunk használt keveréses kaloriméter 1. oldal / 9

A kalorimetria alapja a termikus kölcsönhatás (http://www.youtube.com/watch?v=rdaojqeogww), amely során az adott rendszer elemei érintkeznek egymással, s közöttük hőcsere (hőmennyiségcsere) történik. Ezt az alábbi matematikai összefüggés írja le: ΣQ le = ΣQ fel A fenti egyenletbe a kaloriméter által felvett (vagy leadott) hőmennyiséget is figyelembe kell vennünk. A kalorimetriával egy adott szilárd test fajhőjét is (http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/fizika/fizika -7-evfolyam/abelso-energia-valtozasa/a-fajho-fogalma) (és a hőkapacitását: http://hu.wikipedia.org/wiki/h%c5%91kapacit%c3%a1s is) meghatározhatjuk.az alábbi elv alapján: Ha két különböző hőmérsékletű anyagot, jelen esetben folyadékot és szilárd testet keverünk össze, akkor a termikus kölcsönhatás alapegyenlete az alábbi módon írható fel: Ebből kifejezve a szilárd test fajhőjét: Tudjuk, hogy: 2. oldal / 9

Ezeket beírva az előző összefüggésbe az alábbi matematikai képletet kapjuk: ahol: m sz : a szobahőmérsékletű víz tömege m m : a melegített víz tömege T sz : a szobahőmérsékletű víz hőmérséklete T m : a melegített víz hőmérséklete T k : a rendszer közös hőmérséklete c = c sz =c m : a víz fajhője (Tekintsük állandónak!) C kal : a kaloriméter hőkapacitása (vízértéke) A mérésünk során a fentebb felsorolt fizikai mennyiségeket fogjuk mérni, majd ezeket behelyettesítve mgkapjuk a vizsgált szilárd test fajghőjét. A méréseket kétszer fogjuk elvégezni, illetve így két számított értéket kapunk. Ezeket átlagoljuk, s megkajuk a szilárd test hőkapacitását. Eszközszükséglet: 1 db kaloriméter (kb. 150 ml), 1 db analóg hőmérő, 1 db digitális hőmérő + kicsi papírvatta (hogy a hőmérő szoruljon), 1 db mérőhenger (100 ml -es), csapvíz, 1 db borszeszégő, 1 doboz gyufa, 1 db háromvasláb, 1 db drótháló, 1 db stopperóra, 1 db digitális mérleg, 1 db 100 ml-es főzőpohár, 1 db kémcső, 1 db fa kémcsőfogó A Hőtani alapkészletből: 1 db kicsi Erlenmeyer-lombik, 1 db fémtest 3. oldal / 9

Eszközismertető, kísérletismertető: 1. Megtanuljuk az analóg és a digitális hőmérővel való mérést. 2. Megtapasztaljuk a termikus kölcsönhatást. 3. Megtanuljuk a kaloriméterrel való mérést. 4. A mérési eredményeket behelyettesítve számoljuk ki - matematikai képlet segítségével - egy ismeretlen szilárd test fajhőjét. 5. Meghatározzuk a mért, majd számított értékek alapján a szakirodalmi táblázatból az ismeretlen szilárd test anyagi minőségét. A mérés, kísérlet, megfigyelés menete: 1. feladat: A papírvattát dugd a kaloriméter nyitott nyílásába, majd dugd át rajta a digitális hőmérőt úgy, hogy ne érjen le a kaloriméter aljára. FIGYELEM! A digitális hőmérő vége törékeny! 2. feladat: Engedj a főzőpohárba csapvizet, majd a mérőhengerbe önts belőle át 70 ml térfogatút. (A 70 ml jelzésnél legyen a folyadékfelszín alsó pontja!) FIGYELEM! A kísérlet során használt üvegeszközök nagyon törékenyek, ezért óvatosan fogjuk azokat, óvatosan tegyük le a tálcára, illetve vigyázzunk arra, hogy ne boruljanak le a melegítéskor a három-vaslábról. 3. feladat: Mérd meg a digitális mérleggel a szobahőmérsékletű víz tömegét az alábbi lépéseket követve: Kapcsold be a mérleget ON/OFF gombbal! Tedd rá az üres főzőpoharat! Várd meg, míg megmutatja a tömegét! Most nyomd meg a TARE gombot, ezzel lenullázod a mérleget! Öntsd át a mérőhengerből a főzőpohárba a szobahőmérsékletű vizet! Olvasd le a tömegét, jegyezd fel a munkafüzet 1. feladatánál! 4. oldal / 9

4. feladat: Vedd le a kaloriméter tetejét, s öntsd bele a szobahőmérsékletű vizet! Ügyelj arra az átöntéseknél, hogy minden csepp átkerüljön a másik edénybe! 5. feladat: Gyorsan tedd vissza a kaloriméter tetejét, majd várj egy kicsit, míg a termikus kölcsönhatás lezajlik a víz és a kaloriméter között! Olvasd le a szobahőmérsékletű víz hőmérsékletét, jegyezd fel a munkafüzet 1. feladatánál! 6. feladat: Mérd meg a szilárd test (fémtest) tömegét digitális mérleggel az alábbi lépéseket követve: Kapcsold be a mérleget ON/OFF gombbal! Tedd rá a szilárd testet! Várd meg, míg megmutatja a tömegét! Olvasd le a tömegét, jegyezd fel a munkafüzet 1. feladatánál! 7. feladat: Töltsd félig csapvízzel az Erlenmeyer-lombikot, majd tedd a háromvaslábon lévő dróthálóra! Gyújtsd be a borszeszégőt, s told a háromvasláb alá! FIGYELEM! A borszeszégő használata tűzveszélyes! 8. feladat: Melegítsd a vizet addig, amíg kb. 75 0 C hőmérsékletű lesz. Közben tedd a vízbe az analóg hőmérőt, de ne engedd el, ne érjen le az alja a főzőpohár aljára. Folyamatosan nézd a hőmérséklet változását! 5. oldal / 9

9. feladat: Tedd a szilárd testet a kémcsőbe, majd a kémcsőfogóval tedd a vízfürdőbe, ha a víz elérte a kb. 75 0 C-ot! Tartsd benne 5 percet (mérd stopperórával), hogy a termikus kölcsönhatás befejeződhessen a víz és a szilárd test között! 10. feladat: Vedd ki a kémcsövet a vízfürdőből, s ekkor olvasd le a víz hőmérsékletét. Ez lesz a szilárd test hőmérséklete is! Jegyezd fel a munkafüzet 1. feladatánál! FIGYELEM! Oltsd el a borszeszégőt a kupakjának a visszahelyezésével! 11. feladat: Vedd le a kaloriméter tetejét, s öntsd át kaloriméterbe! a szilárd testet a kémcsőből a 6. oldal / 9

12. feladat: Gyorsan tedd vissza a kaloriméter tetejét, majd óvatosan rázd össze! Várj 2 percet ( mérd stopperórával), míg a termikus kölcsönhatás lezajlik a rendszer elemei között! Olvasd le a termikus egyensúly beállta után a rendszerben létrejött közös hőmérsékletet! Jegyezd fel a munkafüzet 1. feladatánál! 13. feladat: Végezd el a fenti mérési sorozatot (2. feladat-11.feladat) újra, s a mérési eredményeket rögzítsd a munkafüzet 1. feladatánál. A kísérlethez kapcsolódó megfigyelések leírása A méréseid, megfigyeléseid alapján OLDD MEG az alábbi feladatokat! 1. feladat: A mérési eredményeidet írd be az 1. táblázatba! Jelölések: m víz : a szobahőmérsékletű víz tömege m test : a szilárd test tömege T víz : a szobahőmérsékletű víz hőmérséklete T test : a szilárd test hőmérséklete T k : a rendszer közös hőmérséklete C kal : a kaloriméter hőkapacitása (vízértéke)= 49,52J/C (korábbi mérések alapján) c víz : a víz fajhője (Tekintsük állandónak!) c test : a szilárd test fajhője 1.táblázat: A mérés sorszáma 1. mérés m víz (g) (kg) m test (g) (kg) T víz ( 0 C ) T test ( 0 C ) T k ( 0 C ) c test számított (J/kg* 0 C) 2. mérés 7. oldal / 9

2.feladat: Helyettesítsd be a fenti mérési eredményeket az alábbi képletbe! Itt végezd el a behelyettesítéseket: 1. mérés adatai alapján: c test1 = 2. mérés adatai alapján: c test2 = Majd a számított értékeket ( ctest1 és ctest2 ) írd be a táblázatba! Számold ki a fenti érékek átlagát, s megkap od a szilárd test fajhőjének számított értékét! 8. oldal / 9

3. feladat: Keresd ki a függvénytáblázatból, hogy melyik anyag fajhője lehet a mért, illetve számolt érték! A szilárd test anyagi minősége: 4. feladat: Egészítsd ki az alábbi szöveget! A termikus kölcsönhatás során hőmérsékletű testek között történik a következő alapegyenlet alapján: A kísérlet során és vette fel a szilárd test által leadott. Az adott szilárd test fajhőjének az általam számított értéke J/kg* 0 C, amely azt jelenti hogy az 1 kg tömegű test 1 0 C-os hőmérsékletváltozásához J hőmennyiség (energia) szükséges. Szerintem a szilárd test anyaga lehet. Felhasznált szakirodalom: nyomtatott szakirodalom: o Dr. Jurisits József Dr. Szűcs József: Fizika 10. (Hőtan, Elektromosságtan) (Mozaik kiadó Szeged, 2011.) o Budó Ágoston: Kísérleti fizika I. (mechanika, Hangtan, Hőtan) (Tankönyvkiadó, Budapest, 1992.) internetes hivatkozás: o https://www.google.hu/search?q=kalorim%c3%a9ter&client=firefoxo http://ttk.pte.hu/fizkem/etan-gyakpdf/1gyak.pdf o http://www.youtube.com/watch?v=rdaojqeogww o http://hu.wikipedia.org/wiki/h%c5%91kapacit%c3%a1s o http://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/fizika/fizika-7-evfolyam/abelso-energia-valtozasa/a-fajho-fogalma 9. oldal / 9