Lämpöoppi 2. Energia lämpöopin kautta - Helsinki.fi

Kokeiden tulokset voidaan tulkita siten, että lämpö ja mekaaninen energia ovat energian eri lajeja,joita vain on mitattu eri yksiköillä. Työ, jonka kappale tekee liikettä vastustavia voimia vastaan onsama kuin lämmöksi muuttuva mekaaninen energia.2.2.1 Joulen koeKootaan kuvassa 4 esitetty laitteisto (Pasco Scientific Model TD-8551 A), jolla tutkimmemekaanisen ja lämpöenergian yhteyttä. Lisäksi katso liitteen 1 valokuva.Kokeessa tutkitaan alumiinisylinterin ja senympärille kiedotun kangasnauhan välisen kitkanvaikutusta sylinterin lämpötilaan. Huomataankitkan lämmittävän sylinteriä, kun sitä mitataanlämpötila-anturilla. Koetta varten tulisi ensinmäärittää alumiinin ominaislämpökapasiteettisuhteessa veden ominaislämpökapasiteettiin,mutta olosuhteiden pakosta tyydyimmetaulukkokirjan antamiin arvoihin. (Tässä voidaankäyttää hyväksi kohdassa 2.1, koe 3 saatujamittaustuloksia, jos aine on sama. Meillä siis eiollut)KUVIO 4. Joulen kokeen laitteisto.Kokeessa mittasimme resistanssin muuttumista alumiinisylinterin sisällä olevissa vastuslangoissa.Resistanssin muutoksen ja lämpötilan muutoksen välinen yhteys voidaan katsoa valmistajan (Pasco)antamasta taulukosta.Laskutoimitukset:M punnus = 5 kgd = 4,775 cm → r = 0,023875 mM sylinteri = 202 gτ = M punnus gr ja tehty työ W = τθ eliW = M punnus gr(2πN), missä N on kierrettyjen kierrosten lukumäärä = 400 kierrostaW = 5 kg⋅9,81 m/s 2 ⋅0,023875 m⋅(2π⋅400) = 2943,216785 J6