Закон Джоуля та ім’я теплопередачі ________________________
Закон Джоуля та ім'я теплопередачі: ________________________
А. Джоулів еквівалент тепла
Мета: Виміряти еквівалент тепла Джоуля електричним методом.
Апарат: ПК та інтерфейс, датчик температури, котушка нагріву, джерело живлення (трансформатор), калориметр: куртка та чашка, холодна вода (o C), лід, ваги, цифрові мультиметри (2) та дроти з банановими штекерами ( 5).
Теорія: Ми будемо використовувати електричну енергію для нагрівання певної кількості холодної води. Електрична енергія вимірюється в Джоулях, а тепло - калоріями. У цій діяльності ми розглянемо версію експерименту Джоуля, який дає взаємозв'язок між калорією та Джоулем.
Для цього нам потрібно виміряти кількість електричної енергії, яку ми постачаємо, і кількість теплової енергії, яку отримує вода, калориметр та нагрівач. Тоді, нехтуючи втратами тепла в приміщенні, ми могли б виявити взаємозв'язок між калорією та Джоулем.
Електрична енергія, E задається формулою: E = I V t;
де I = струм, V = напруга і t = час.
Теплова енергія або отримане тепло, Q визначається як: Q = MwCwΔT + McCcΔT + MhChΔT;
де Mw - маса води, Cw - питома теплоємність води, Mc - маса чашки калориметра, Cc - питома теплоємність чашки калориметра, Mh - маса нагрівача, Ch - питома теплоємність води нагрівач, а ΔT - зміна температури.
Джоулів еквівалент тепла, J дається через; J = E/Q.
Для того, щоб виміряти струм і напругу, нам потрібно встановити наступну схему:
1. Поки шнур живлення трансформатора відключений, підключіть трансформатор, амперметр (DMM-1) та нагрівач послідовно.