Fachhochschule Gelsenkirchen Physikpraktikum FB 1 / 2 / 3 ...
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<strong>Fachhochschule</strong> <strong>Gelsenkirchen</strong> <strong>Physikpraktikum</strong><br />
<strong>FB</strong> 1 / 2 / 3 Versuch Nr. 03 Versuchsanleitung<br />
mittlung der elektrischen Arbeit, die dieser Heizwiderstand aufnimmt und in Form von Wärmeenergie<br />
abgibt, lässt sich die folgende Energiebilanz aufstellen:<br />
Darin ist:<br />
U = Spannung am Heizwiderstand<br />
I = Stromstärke durch den Widerstand<br />
t = Zeitdauer der elektrischen Beheizung<br />
B. Versuchsdurchführung:<br />
I.) Wärmekapazität eines Kalorimeters<br />
�Q = �W, bzw. �W = U�I�t (4)<br />
(1) Zur Bestimmung der Wärmekapazität des Kalorimeters K, die sich aus den Wärmekapazitäten<br />
der einzelnen miterwärmten Innenteile (z.B. Metallbehälter, Thermometer, Rührer,<br />
Heizdraht) zusammensetzt, wird zunächst die genaue Masse dieses Gefäßes auf einer Digitalwaage<br />
bestimmt.<br />
(2) Anschließend soll die zur Beheizung erforderliche elektrische Schaltung aufgebaut werden.<br />
(3) Die Heizspirale wird mit Wechselstrom erwärmt und die Spannung soll direkt am Heizwiderstand<br />
gemessen werden (spannungsrichtige Schaltung!). Die aufgebaute Schaltung ist<br />
zu skizzieren. Dabei müssen auch die Messbereiche der Instrumente und deren Innenwiderstände<br />
aufgeführt werden, um evtl. Korrekturrechnungen vornehmen zu können.<br />
(4) Danach werden 250 ml destilliertes Wasser, welches auf eine Temperatur �Kalt gekühlt<br />
wurde, in das Gefäß gegeben. Das gefüllte Kalorimeter wird erneut gewogen, um durch<br />
Differenzbildung die genaue Masse des eingefüllten Wassers zu erhalten. Die Anfangstemperatur<br />
des Wassers im Kalorimeter wird 3 Minuten lang alle 30 Sekunden kontrolliert<br />
und notiert. Zwischen den Temperaturmessungen ist die Rührvorrichtung vorsichtig zu<br />
betätigen.<br />
(5) Anschließend wird der Heizstrom eingeschaltet und weiterhin alle 30 Sekunden die Temperatur,<br />
die Spannung U und die Stromstärke I gemessen. Die Heizung wird abgeschaltet,<br />
wenn eine Temperatur �Warm erreicht ist, wobei<br />
Die Einschaltzeit ist genau festzustellen.<br />
|(�Kalt-�Raum)|=|(�Warm-�Raum)| (5)<br />
(6) Nach dem Abschalten soll die Temperatur noch 3 Minuten lang wie vorher beobachtet und<br />
notiert werden.<br />
<strong>Fachhochschule</strong> <strong>Gelsenkirchen</strong> Physiklabor Seite 4/6<br />
Versuchsanleitung_03.doc Schmiler 17.10.01