Kaip išmatuoti iš liepsnos išsiskiriančią šiluminę energiją: 10 žingsnių

Turinys:

Kaip išmatuoti iš liepsnos išsiskiriančią šiluminę energiją: 10 žingsnių
Kaip išmatuoti iš liepsnos išsiskiriančią šiluminę energiją: 10 žingsnių

Video: Kaip išmatuoti iš liepsnos išsiskiriančią šiluminę energiją: 10 žingsnių

Video: Kaip išmatuoti iš liepsnos išsiskiriančią šiluminę energiją: 10 žingsnių
Video: Elektroninė prekyba: patarimai prekiaujant elektroninėje erdvėje (I) 2024, Kovas
Anonim

Kai kažkas dega, jis išskiria energiją šilumos ir šviesos pavidalu. Tam tikros liepsnos išskiriamos energijos kiekis skiriasi priklausomai nuo deginamo kuro. Kuro išskiriamos energijos kiekį galite patikrinti išmatuodami temperatūros pokytį, kurį liepsna sukuria vandens inde. Vienas iš būdų išmatuoti energiją yra sukonstruoti kalorimetrą, kuris matuoja šilumos kiekį, dalyvaujantį cheminėje reakcijoje ar terminiame procese.

Žingsniai

1 dalis iš 3: paprasto kalorimetro kūrimas

Iš liepsnos išsiskiriančios šilumos energijos matavimas 1 žingsnis
Iš liepsnos išsiskiriančios šilumos energijos matavimas 1 žingsnis

Žingsnis 1. Išmatuokite vandenį graduotu cilindru

Svarbu tiksliai žinoti, kiek vandens sunaudojate. Tai leis jums apskaičiuoti, kiek energijos sunaudota vandens šildymui. Eksperimentui tiksliai išmatuokite 100 mililitrų (3,4 fl oz) vandens su graduotu cilindru. Įrašykite šią sumą į sąsiuvinį.

2 liepsnos išmatuotos šilumos energijos matavimas
2 liepsnos išmatuotos šilumos energijos matavimas

Žingsnis 2. Supilkite vandenį į sodos skardinę

Aliuminio sodos skardinė šilumą praleis efektyviau nei stiklo cilindras. Būkite atsargūs, kad neišpiltų vandens. Svarbu, kad įrašytas vandens kiekis būtų teisingas.

Iš liepsnos išsiskiriančios šilumos energijos matavimas 3 veiksmas
Iš liepsnos išsiskiriančios šilumos energijos matavimas 3 veiksmas

Žingsnis 3. Padėkite skardinę virš kuro šaltinio

Kadangi šiluma didėja, gausite didžiausią šilumos perdavimą, jei skardinė bus uždėta tiesiai virš kuro šaltinio. Naudokite stovą arba pastatykite paprastą aparatą, kad laikytumėte skardinę 6–8 centimetrais (2,4–3,1 colio) virš kuro šaltinio. Naudokite metalą, kad laikytumėte skardinę vietoje.

Medžiagos ar plastikas gali ištirpti arba užsidegti, todėl stendui statyti būtinai naudokite ugniai saugias medžiagas

2 dalis iš 3: Temperatūros pokyčių matavimas

Iš ugnies išmatuotos šilumos energijos matavimas 4 veiksmas
Iš ugnies išmatuotos šilumos energijos matavimas 4 veiksmas

Žingsnis 1. Išmatuokite pradinę vandens temperatūrą

Be pradinės vandens temperatūros negalėsite žinoti, kiek šilumos buvo sugerta. Įdėkite termometrą į vandenį ir nuskaitykite. Užsirašykite skaitymą, kad tiksliai jį prisimintumėte.

Pavyzdžiui, pradinis rodmuo gali būti 20 ° C (68 ° F). Geriausia matuoti Celsijaus laipsniu, nes tai vėliau supaprastins jūsų matematiką

Iš 5 liepsnos išmatuotos šilumos energijos matavimas
Iš 5 liepsnos išmatuotos šilumos energijos matavimas

Žingsnis 2. Uždegkite degalus po vandeniu

Kurui uždegti naudokite degtuką ar griliaus žiebtuvėlį. Įprasti degalai yra žemės riešutų aliejus, augalinis aliejus, metanolis arba etanolis. Šį veiksmą turėtų atlikti prižiūrimas suaugęs asmuo arba kartu su juo.

  • Dėvėkite pirštines ir akinius, kad apsaugotumėte akis ir rankas.
  • Prieš uždegant kurą, sudarykite saugos planą, jei kas nors negerai ar ugnis plinta. Netoliese laikykite gesintuvą.
6 liepsnos metu išmatuotos šilumos energijos matavimas
6 liepsnos metu išmatuotos šilumos energijos matavimas

Žingsnis 3. Paimkite galutinį vandens temperatūros rodmenį

Kai degalai sudegs arba juos užgesinsite, jums reikės antrojo temperatūros rodmens. Naudokite tą patį termometrą ir įkiškite jį į vandenį. Įrašykite galutinę temperatūrą, kuri bus naudojama apskaičiuojant energiją, išsiskiriančią deginant kurą.

Galutinis skaitymas turėtų būti didesnis nei pradinis. Pavyzdžiui, priklausomai nuo jūsų kuro, jis gali būti apie 24 ° C (75 ° F)

3 dalis iš 3: Išleistos energijos apskaičiavimas

Iš liepsnos išsiskiriančios šilumos energijos matavimas 7 veiksmas
Iš liepsnos išsiskiriančios šilumos energijos matavimas 7 veiksmas

Žingsnis 1. Raskite temperatūros skirtumą

Iš galutinės temperatūros atimkite pradinę temperatūrą. Tai parodys, kiek vandens temperatūrą pakeitė degantis kuras. Konvertuokite šį skaičių į Celsijų, jei matavimai atlikti ne pagal Celsijų.

  • Galite konvertuoti skaičių iš Farenheito į Celsijų, naudodami lygtį C = (F-32) x5/9 { displaystyle C = (F-32) x5/9}

    where C is the temperature in Celsius and F is the temperature in Fahrenheit.

  • An example is 24 °C (75.2 °F) - 20 °C (68.0 °F) = 4 °C (39.2 °F).
Iš liepsnos išsiskiriančios šilumos energijos matavimas 8 žingsnis
Iš liepsnos išsiskiriančios šilumos energijos matavimas 8 žingsnis

Žingsnis 2. Padauginkite temperatūros skirtumą iš savitos vandens šilumos

Savitoji vandens šiluma yra šilumos kiekis, kurio reikia 1 gramo vandens temperatūrai pakelti 1 laipsniu Celsijaus. Vandens savitoji šiluma yra 1 kalorija vienam gramui Celsijaus. Tai reiškia, kad 1 gramui vandens 1 laipsniu Celsijaus pašildyti reikia 1 kalorijos.

  • Specifinės šilumos vienetas užrašomas kaip 1 kalorija / (gramas x laipsniai Celsijaus).
  • Padauginus tai iš temperatūros skirtumo, gaunami 4 laipsniai Celsijaus x 1 kalorija / (gramas x Celsijaus laipsnis) = 4 kalorijos / gramas.
Iš liepsnos išsiskiriančios šilumos energijos matavimas 9 veiksmas
Iš liepsnos išsiskiriančios šilumos energijos matavimas 9 veiksmas

Žingsnis 3. Vandens masės faktorius

Dabar padauginkite šilumos skirtumo ir specifinės šilumos sandaugą iš sunaudoto vandens kiekio. Atminkite, kad 1 ml vandens yra lygus 1 gramui vandens. Įsitikinkite, kad naudojate vienetus gramais.

Tai suteiks jums energijos: 4 kalorijos / gramas x 100 gramų = 400 kalorijų

Išmatuokite iš liepsnos išsiskiriančią šiluminę energiją 10 veiksmu
Išmatuokite iš liepsnos išsiskiriančią šiluminę energiją 10 veiksmu

Žingsnis 4. Supraskite, kad jūsų sistema praranda šiek tiek energijos

Nors dalis išsiskiriančios šilumos patenka tiesiai į vandenį, jūsų sistema nėra tobula. Šiek tiek šilumos praras aplinkinis oras. Nedidelį šilumos kiekį taip pat sugers pati skardinė. Mažai ką galima padaryti norint kompensuoti šilumos nuostolius.

Jei bandote atlikti labai tikslius eksperimentus, galite investuoti į komercinį kalorimetrą, tačiau net ir tada rezultatai gali būti ne 100% efektyvūs

Patarimai

Kruopščiai pritvirtinkite skardinę prie stovo, kad įsitikintumėte, jog ji neapvirsta ar nenukrenta ant liepsnos. Taip pat įsitikinkite, kad skardinė nėra šalia nešiojamojo kompiuterio. Taip pat įsitikinkite, kad skardinė neliečia liepsnos. Tarp jo turėtų būti tam tikras tarpas

Įspėjimai

  • Kai kurių medžiagų garai yra toksiški. Jei neturite dūmų gaubto, kurį mokate naudoti, laikykitės buitinio kuro, pavyzdžiui, žvakių.
  • Gaisras yra labai pavojingas ir galite lengvai nudegti. Būkite atsargūs su juo ir visada laikykite po ranka gesintuvą.

Rekomenduojamas: