Zmieniłem trochę te punkty pomiarowe, ponieważ po 10 sekundach nawet grzałka nie zdążyła się rozgrzać, a co dopiero sama woda, więc różnicy praktycznie nie było, a to mocno zaburzyłoby nasz pomiar.
Do czajnika wlałem wodę o temperaturze 9 stopni Celsjusza. Po 40 sekundach termometr wskazał 20 stopni, po około 1 minucie i 20 sekundach temperatura wynosiła 41 stopni Celsjusza.
Do czajnika wlałem dokładnie 1 litr wody, a czajnik ma moc 2000 W.
Teraz obliczenia.
Liczymy pracę jaką wykonał prąd elektryczny :
[latex]W_1=Pt_1=2000Wcdot 40s=80000J\ W_2=Pt_2=2000Wcdot 80s=160000J[/latex]
Znamy wzór : [latex]Q=mC_wDelta T[/latex]. Z tego wzoru możemy wyznaczyć ciepło właściwe.
[latex]C_w= frac{Q}{mDelta T}\\ C_w= frac{80000J}{1kgcdot (22-9)^oC}approx 6150 frac{J}{kgcdot ^oC}\ C_w= frac{160000J}{1kgcdot (41-9)^oC}approx 5000 frac{J}{kgcdot ^oC}[/latex]
Te wartości powinny być takie, więc ten pomiar nie był najlepszy, dlatego spróbuję jeszcze raz, poprawiając trochę sposób pomiaru.
____________________________________________________________________
Tym razem przyjąłem 6 punktów pomiarowych :
na początku woda miała temperaturę 10,5 stopnia Celsjusza
po 20 sekundach nadal 10, 5 stopnia ->> to jest czas potrzebny na rozgrzanie się grzałki w czajniku i de facto od tego momentu zaczyna się ogrzewanie wody.
po 40 sekundach 13 stopni
po 60 sekundach 21 stopni
po 80 sekundach 30 stopni
po 100 sekundach 38 stopni
Jak już powiedziałem o pierwszych pomiarach możemy całkowicie zapomnieć, bo zaburzają one wyniki. Uwzględniając ten fakt nasze wyniki wyglądają następująco :
W chwili początkowej 10,5 stopnia.
po 20 sekundach 13 stopni ->> ΔT = 2,5 stopnia
po 40 sekundach 21 stopni ->> ΔT = 8 stopni
po 60 sekundach 30 stopni ->> ΔT = 9 stopni
po 80 sekundach 38 stopni ->> ΔT = 8 stopni
Policzymy energię jaką czajnik dostarcza wodzie w ciągu każdych 20 sekund :
[latex]W=Pt=2000Wcdot 20s=40000J[/latex]
Znów możemy przejść do obliczeń :
[latex]C_w= frac{Q}{mDelta T}\ \ C_w= frac{40000J}{1kgcdot 2,5^oC}=16000 frac{J}{kgcdot 6^oC} \ \ C_w= frac{40000J}{1kgcdot 8^oC}=5000 frac{J}{kgcdot 6^oC} \ \ C_w= frac{40000J}{1kgcdot 9^oC}approx4500 frac{J}{kgcdot 6^oC} \ \ C_w= frac{40000J}{1kgcdot 8^oC}=5000 frac{J}{kgcdot 6^oC} \ \ [/latex]
Przejdźmy do interpretacji wyniku.
->> Pierwsza wartość ewidentnie jest nieprawdziwa. Pomiar zaburzony jest przez grzałkę, która potrzebuje pewnego czasu do nagrzania się
->> Ogrzewanie wody, a nie grzałki zaczęło się się około 35 sekundy od włączenia czajnika (to nie wynika z obliczeń, a jest jedynie moją obserwacją)
->> Uzyskana wartość ciepła właściwego różni się od rzeczywistej [latex](4200 frac{J}{kgcdot ^oC} )[/latex] z prostej przyczyny - woda oddaje ciepło powietrzu, ściankom czajnika, termometrowi, Ten pomiar nie miał prawa wyjść (do takich pomiarów służą kalorymetry)
->> Trzeba uwzględnić błędy pomiarowe - niedokładność termometru, niedokładność stopera, niedokładność wagi którą zważyłem 1 kilogram wody
Jeśli nie satysfakcjonuje cię taka odpowiedź, bo nie jest zgodna z poleceniem, to po prostu ją zgłoś, ale naprawdę nie ma sensu pomiar po 10 sekundach, bo temperatura się nie zmieni (no chyba, że wody będzie tyle co kot napłakał, ale wtedy pomiar będzie tym bardziej zaburzony).
