- خطاهایی که در هر آزمایش وارد می شود :
1- خطای آزمایشگر
2- خطای وسایل آزمایش
3- خطای محیط
- اندازه گیری در آزمایش :
1- خطای مطلق : تفاوت اندازه واقعی جسم ، اندازه ای که در آزمایش بدست آمده است .
2- خطای نسبی =
3- در صد خطای نسبی : 100* خطای نسبی
- نکاتی که در تهیه یک گزارش برای آزمایش باید رعایت کرد :
1- موضوع آزمایش
2- تاریخ
3- اسامی افرادی که در یک گروه آزمایش انجام می دهند .
4- نام استاد
5- شرح آزمایش
6- نوشتن روابط و فرمولهای مربوطه
7- رسم جداول و نمودارهای لازم
8- نتیجه گیری
9- بدست آوردن خطاها
10- عوامل موثر در خطا
- تعیین ظرفیت گرمایی کالری متر (گرماسنج ) ، ارزش آبی گرماسنج A
- ظرفیت گرمایی جسم :
مقدار گرمایی که جسم می گیرد تا دمای آن یک درجه سانتی گراد افزایش (کلوین) افزایش یابد J/K
-ظرفیت گرمایی ویژه جسم :
مقدار گرمایی است که به یکای جرم داده می شود تا دمای آن یک درجه کلوین افزایش یابد J/kg k
m : جرم کالری متر
m1 :جرم آب سرد
m2 : جرم آب گرم
c : آب = C=4/2j/kg k
موضوع تعیین ظرفیت گرمایی کالری متر
شرح آزمایش :
ابتدا مقداری آب درون کالری متر ریخته و ان را وزن می کنیم سپس آن را بدون آب وزن می کنیم و وزن خالص آب را بدست می اوریم دمای آب سرد را اندازه گیری می کنیم .آب را درون بشری تا 60 درجه سانتیگراد حرارت می دهیم سپس مخلوط آب گرم و سرد که قبلاً در کالری متر بود دما را اندازه گیری می کنیم و وزن آن را هم می سنجیم با نوشیتن تمامی اعداد و ارقام در سه مرحله این آزمایش را تکرار می کنیم و در هر بار فرمولهای مربوط را می نویسیم .
ابتدا مقداری آب درون کالری متر ریخته و ان را وزن می کنیم سپس آن را بدون آب وزن می کنیم و وزن خالص آب را بدست می اوریم دمای آب سرد را اندازه گیری می کنیم .آب را درون بشری تا 60 درجه سانتیگراد حرارت می دهیم سپس مخلوط آب گرم و سرد که قبلاً در کالری متر بود دما را اندازه گیری می کنیم و وزن آن را هم می سنجیم با نوشیتن تمامی اعداد و ارقام در سه مرحله این آزمایش را تکرار می کنیم و در هر بار فرمولهای مربوط را می نویسیم .
مرحله اول : M وزن کالری متربدون آب= 325gr وزن کالری متر با آب = 459/5gr m1 وزن خالص آب = 107/5gr وزن آب سرد و گرم = 615 gr دمای اولیه آب سرد = 15 c دمای اولیه آب گرم = 60 c تعادل آب گرم و سرد = 30 c m2 وزن آب گرم خالص = 154/5 gr 154/5*4/2(30-60)=0+(30-15)(A+107/5*4/2) A= مرحله دوم m وزن کالری متر بدون آب = 352 gr A= A= A=2827/4 وزن کالری متر با آب = 860/5 m1 وزن خالص آب = 508/5 gr وزن آب سرد و گرم = 608/5 gr m2 وزن آب گرم خالص = 100gr دمای آب سرد = 15 c دمای آب گرم = 60 c دمای تعادل آب گرم و سرد = 32 c مرحله سوم m وزن کالری متر بدون آب = 352 gr A= وزن کالری متر با آب = 885/5 A= m1 وزن خالص آب = 533/5 gr A= 26/64 میانگین = وزن آب سرد و گرم = 607/5 gr m2 وزن آب گرم خالص = 73/5gr دمای آب سرد = 15 c دمای آب گرم = 60 c دمای مخلوط آب گرم و سرد = 32 c نتیجه گیری : در این آزمایش متوجه شدیم که در اندازه گیری ظرفیت گرمایی خطا دمایی وجود دارد که با چند بار تکرار و آزمایش می توان خطاها را متوجه شد .
ظرفیت واقعی گرمایی کالری سنج = خطای مطلق = خطای نسبی = در صد خطا = عوامل موثر در خطا : دمای محیط ، فواصل بین مراحل آزمایش ، کم و زیاد شدن مقدار آب موضوع : گرمای نهان ذوب یخ LF : گرمای نهان ذوب : مقدار گرمایی است که به واحد جرم جسم در نقطه ذوب داده می شود تا به مایع تبدیل شود بدون آنکه دمایش تغییر کند .
گرمای نهان ذوب یخ : مقدار گرمایی است که به واحد جرم یخ داده می شود تا به آب تبدیل شود .
A = ارزش گرمایی گالری سنج M1 = جرم آب سرد درون کالری سنج = دمای آب = جرم قطعه یخ در حال ذوب گرمای داده شده = گرمای گرفته شده M2 = جرم قطعه یخ در حال ذوب = دمای یخ = دمای تعادل شرح آزمایش : آب درون کالری سنج را دما و جرم آنرا اندازه گیری می کنیم سپس یخ را بدرون آن انداخته و وزن خالص آن را حساب می کنیم ، پس از آنکه یخ کاملاً درون آب ذوب شد دمای تعادل آنرا اندازه گیری می کنیم و جواب ما را درون فرمولهای مربوط قرار داده و جواب نهایی را حساب می کنیم .
= c=4/2 A=1534/3 M1=287/2 M1=117/3 =20 C M2=66/2 404/5= آب و کالری سنج =0C =13 C A=1534/3 C=4/2 M1= 433/5-287/5=146 =20 C =11 C M2= 454/7-433/5=21/2 =0 C مرحله سوم : A=1534/3 C=4/2 M1= 443/1-288/1=155 =21 C =9 C M2= 471-155=296 =0 C موضوع : تعیین انبساط طولی : تعیین طول اولیه تعیین میزان تغییرات هر پنچ درجه که آب سرد شد طول را اندازه گیری می کنیم .
شرح آزمایش : ابتدا طول میله مخصوص را اندازه گیری می کنیم سپس آب را تا اندازه جوش گرم می کنیم هنگامیکه بخار آب بهمیله رسید حرارت را قطع می کنیم هنگامیکه افزایش طول متوقف شد طول میله را اندازه گیری می کنیم همراه میزان درجه آب ، به بعد هر 5 درجه که آب سرد شد میله را اندازه گیری کرده و اینکار را تا جایی که طول دیگر تغییر نکند تکرار می کنیم .
میزان خطای ساعت اندازه گیری = 05/0 میلی متر که هر عددی که بدست آمد باید منهای این عدد شود .
مرحله یک : =20 c 77 c= /64 - 68 c=/45-63 c=/35-58 c=/26 3 c= /20 - 48 c= / 13 -43 c =/9- 38 c = 0/05 مرحله دوم : =34 c 80 c= /65 -75 c=/50 - 70 c=/42 - 65 c= /35 - 60 c= /28 55 c= /22 -50 c=/ 17 - 45 c= /12 - 40 c =/09 نتیجه گیری : از این آزمایش نتیجه می گیریم که با تغییر میزان دما تا حدی جسم انبساط یافته و بعد از آن دما تغییرطولی مشاهده نمی شود همین طور وقتی جسم سرد شود به همین صورت .
خطا های آزمایش : عوامل موثر در خطا : به دلیل عایق نبودن صحیح وسیله آزمایش با محیط خارج دمای محیط هم به اضافه دمای بخار آب روی جسم تغییر حاصل می کند.
همچنین صحیح خواندن اندازه و درجه حرارت بخار آب و جسم در جواب تاثیر گذار است .
گرمای نهان تبخیر : مقدار گرمایی به واحد جرم مایع در نقطه جوش داده می شود تا به بخار آب تبدیل شود .
بدون آنکه دمایش تغییر کند .
موضوع : تعیین گرمایی نهان تبخیر شرح آزمایش : ابتدا کالری متر را تا نصفه آب می کنیم ، جرم و دمای آن را می نویسیم سپس با وزن کردن ظرف خالی جرم آب درون کالری متر را تعیین می کنیم.
یک بالن را را تا نصفه آب کرده و روی شعله قرار می دهیم زمانیکه آب به جوش آمد و دمای آن تغییر نکرد بخار آب را از طریق لوله وارد کالری متر می کنیم دمای بخار آب را یاداشت می کنیم .
جرم و دمای آب در تعادل را می نویسیم و در فرمول گذاشته و راوبط را حساب می کنیم .
M1 جرم آب سرد دمای آب سرد دمای تعادل M جرم بخار آب جوش دمای آب جوش گرمای از دست داده شده = گرمای گرفته شده مرحله اول : جرم گالری متر خالی = 355/7gr جرم گالری متر با آب =21 c جرم گالری متر با بخار آب 90 c = m1=146/21 c=4/2 =21/5 c A=400 m=9/09 =90c =24c مرحله سوم : m1=192/1 c=4/2 =21 c A=400 m=1/1 =90c =23c مرحله چهارم m1=192/1 c=4/2 =21 c A=400 m=2 =90c =25c نتیجه گیری : با توجه به این آزمایش می توان دریافت که هموراه مقدار گرمایی که به جرم مایع داده می شود می بایستی از 1500k بالاتر باشد .
خطاها : گرمایی که در اثر محیط بر مایع اثر می کند .از دست دادن گرمایی لوله های رابط در طول میله ، خطاهایی که در خواندن صحیح وزن بدست می آید : - مطلق : 3017/28-1500 = 1517/28 نسبی: درصد :