Viimasel
seminaril siis tegime paar soojusõpetuse teemaga seonduvat katset,
põhivahendiks kalorimeeter ja termomeeter. Aga enne veel, kui alustasime
katsetega, siis tutvusime ühe huvitava elektroonilise mõõteriistaga või
õigemini aparaadiga, mille külge saab ühendada mõõteriistasid. Selle aparaadi
abil saab siis tulemusi tõlgendada ja anda sensoritele käsklusi, kuidas nad
mõõdavad ja palju muud. LabQuest Vernier andmekoguja ja -töötleja. Sellest aga
lähemalt pärast 15. detsembrit, kui teeme sellega mingeid huvitavaid katseid.
Soojusõpetuse
katsed aga nüüd.
1. katse.
Kirjeldus: Mõõdame vee temperatuuri keedukannus. Seejärel paneme vee keema ning
võtame aega nupule vajutusest keemaminemiseni. Samal ajal ise arvutame, kui
kaua võiks selle jaoks aega minna.
Meie tehtud
katses olid teada järgmised andmed: c(vesi)= 4200 J/(kg*K) N=1200 W ,
temp(alg)=21,3°C , V= 1 dm3
Seega saame välja
arvutada valemitest Q=cmΔtemp ja N=UI=A/t vee keema minemiseni kuluva aja
eeldades, et kogu töö läheb soojendamiseks ehk Q=A. Avaldades aja saame valemi
t=A/N ehk t=Q/N. Arvutame välja soojushulga (lisamärkusena, kuna Celsiuse ja
Kelvini skaalal on sama tõus ning me kasutame ülesandes temperatuuride vahet,
siis pole vaja temperatuuri teisendada):
Q=4200 J/(kg*K)*1
kg*(100-21,3)*K=330450 J.
ja aja t=330450 J/1200
W= 4 min 35 s. Katsetulemuseks saime, et vesi läks keema 4 minuti ja 41
sekundiga ehk erinevus 6 sekundit.
 |
| Soojusõpetuse põhivalem Q=cmΔT. |
2. katse. Kirjeldus:
Valame kalorimeetrisse veidi külma vett ning selle peale kuuma vett. Mõõdame
lõpptemperatuuri ning samal ajal ka arvutame selle, kontrolliks kas jõuame sama
lõpptulemuseni. Valemi tuletus- ja arvutuskäik:
3. katse. Kirjeldus:
Valame kalorimeetrisse külma vett ning paneme selle sisse kuumad mutrid.
Mõõdame lõpptemperatuuri ning arvutame selle abil mutrite erisoojuse.
Arvutused:
Seekordsed katsed olid huvitavad just seetõttu, et sai palju ise teha ja n-ö käe külge panna. Varasemalt on ikka nii olnud, et katseid teeb õppejõud ning auditoorium vaatab lihtsalt pealt. Seekord aga võtsime kätte ja tegime ise, koos arvutuste ja muuga. Samuti oli huvitav esmakordselt tutvust teha mõõteseadeldisega, millega juba ootan 15ndal detsembril töötamist. Loodan, et jõuame ka elektriosa veel enne lõppu.
Huvitav postitus, Kristjan! Paned kirja selle, mis oli tehtud, lisad pildid, katsete kirjeldust ja ülesannete lahenduskäigud. See on väga oluline, kui mõtleme tuleviku peale: vahel lähevad asjad meelest ära, siin aga saad koguda ja vajadusel leida kõike vajaliku. Märkasin ka, et lisasid emotsiooni, kohe oli näha mis sulle meeldis ja mida tahad veel juurde õppida - väga hea!
ReplyDeleteMulle imponeeris sinu analüüs katsete kohta, paljud uuringud ka näitavad seda, et kui õpilane teeb ise katseid ja tulemusi arutatakse, on see tunduvalt tõhusam, kui ta on ainult vaatleja rollis.
Kõike head!