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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

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