Z225a - Ciepło właściwe ciał stałych - mosiężny walec

Zestaw ten zawiera mosiężny walec do wyznaczania ciepła właściwego materiału.

Budowa/Opis techniczny:
Walec ma masę około 1000 g, a jego wymiary są następujące: d = 40 mm, h = 102 mm, stalowy d = 44 mm, h – 91 mm. Posiada dwa otwory równoległe do osi: idący wzdłuż osi otwór na grzałkę, średnicy ok. 12 mm oraz umieszczony z boku otwór o średnicy ok. 7 mm na termometr (niezałączony w zestawie, do kupienia jako Zestaw nr 53. Termometr alkoholowy o zakresie pomiarowym -10 ÷ 100°C).

Działanie:
Po wybraniu walca i umieszczeniu w nim grzałki oraz termometru, czekamy aż ten ostatni wskaże temperaturę początkową materiału i ją notujemy.
Grzałkę podłączamy do źródła napięcia stałego 12 V (na przykład Zestaw nr 93. Zasilacz szkolny prądu stałego i przemiennego 0-13 V/6 A lub Zestaw nr 96. Zasilacz prądu stałego 0-30V/0-3 A z płynną regulacją napięcia i natężenia prądu) i zaczynamy mierzyć czas ogrzewania. Ciepło dostarczone do walca Q możemy obliczyć znając moc grzałki P i czas ogrzewania t (Q = Pt) albo też korzystając z bieżących wskazań amperomierza i woltomierza włączonych w obwód obliczyć dokładnie zużywaną moc jako iloczyn napięcia U na grzałce i natężenia płynącego przez nią prądu I, wtedy Q = UIt.
Dzieląc dostarczoną energię cieplną Q przez masę walca m i odczytany z termometru przyrost jego temperatury T otrzymujemy ciepło właściwe materiału, z jakiego wykonano dany walec (c = Q/mT).
Wskazówki: dobrze jest zadbać o izolację termiczną zewnętrznej strony walca w trakcie doświadczenia, jak również o dobre przewodnictwo cieplne między grzałką i walcem jak i walcem i termometrem – można do tego celu użyć nieco wody lub oleju, wlanych do otworów przeznaczonych na te przyrządy.

Wykorzystanie zgodnie z podstawą programową:
III etap edukacyjny, punkt 2., podpunkt 10) „Uczeń posługuje się pojęciem ciepła właściwego (...)"; IV etap edukacyjny, punkt 5., podpunkt 12) „Uczeń wykorzystuje pojęcie ciepła właściwego oraz ciepła przemiany fazowej w analizie bilansu cieplnego", punkt. 7., podpunkt 6) „Uczeń oblicza pracę wykonaną podczas przepływu prądu przez różne elementy obwodu oraz moc rozproszoną na oporze"
IV etap edukacyjny, punkt 13., wymagania doświadczalne, podpunkt 3.: uczeń przeprowadza doświadczenie związane z wyznaczeniem ciepła właściwego.

Wygląd produktu na zdjęciu może odbiegać od wyglądu produktu w rzeczywistości.