Physikpraktikum in Klasse 9
Versuchsanleitung
W1Wärmeaustausch
Aufgaben:
Ermittle für den Temperaturausgleich von zwei Wassermengen mit je 40 ml das Temperatur–Zeit–Diagramm!
Ermittle für den Temperaturausgleich von zwei Wassermengen mit Vkalt = 40 ml undVheiß = 80 ml das Temperatur-Zeit-Diagramm!
Vorbetrachtungen:
Was muss bei der Temperaturmessung dieses Experimentes beachtet werden?
Das Gesetz für den Wärmeaustausch lautet: Qabgegeben = Qaufgenommen. Wer gibt in dem Versuch Wärme ab, wer nimmt sie auf?
Die Gleichung für die abgegebene bzw. aufgenommenen Wärme lautet Q = m . c . DT. Wie heißen die Größen der rechten Gleichungsseite?
Welchen Einfluß haben die Gefäße während des Wärmeaustauschs?
Bei welchen der Versuche wird die Mischungstemperatur größer sein? Begründe!
Schreibe die Wertetabelle ab (der Versuch dauert ca. 6 min!)!
Durchführung:
Fülle
die Wassermenge von je 40 ml ab!
Erhitze das heiße Wasser auf ca. 85°C!
Miss die Temperatur des kalten Wassers!
Beginne mit der Messung, wenn sich das heiße Wasserauf 80°C
abgekühlt hat! Führe den Versuch 1solange aus, bis die Temperatur auf 38°C gesunken
ist!
Miss aller 20 s beide Temperaturen und trage sie in dieTabelle ein!
Führe den Versuch 2 entsprechend durch (Miss bis sichdie Temperatur ausgeglichen hat!)
Wertetabelle:
| Zeit t in s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | ... |
| Temperatur kaltes Wasser in °C | ||||||||||
| Temperatur warmes Wasser in °C | 80 | |||||||||
| Temperatur kaltes Wasser in °C | ||||||||||
| Temperatur warmes Wasser in °C | 80 |
Auswertung:
Stelle den Temperaturverlauf des ursprünglich kalten und heißen Wassers vom Versuch 1 und Versuch 2 in ein Koordinatensystem dar! (Benutze zur besseren Unterscheidung für beide Versuche zwei verschiedene Farben!
Mischungstemperatur Versuch 1:_______ ?
Mischungstemperatur Versuch 2:_______ ?
Vergleiche die Mischungstemperaturen mit deiner Vermutung (Vorbetrachtungen Aufg. 5)!
Werte den Verlauf der beiden Kurven von Versuch 1 aus!
Vergleiche den Verlauf beider Kurven beider Versuche!
Autoren: Hans-Jörg Hain, Sabine Fugmann; 43. Schule - Sportmittelschule - Leipzig
