Question

Dispuneți de un vas metalic cu apa, o spirtiera, un termometru și o balanta. Descrieți modalitate de determinare a puterii calorice a alcoolului din spirtiera. Capacitatea calorica vasului și pierderile de căldură se neglijează. Scrieți formula de calcul. VA ROG AJUTAȚI-MĂ!

Answer 1

Fie
q=puterea calorica a alcoolului; q=?
g=acceleratia gravitationala; g=10N/kg
c=caldura specifica a apei; c=4180J/kgK
Cantarim spirtiera cu alcool
Obtinem  greutatea G3 a  spirtierei impreuna cu alcoolul din ea G3=G1+G2
G1=greutatea alcoolului;
G2=greutatea spirtierei
Cantarim vasul cu apa.
Obtinem greutatea G6 a vasului impreuna cu apa din el
G6=G4+G5
G4=greutatea apei
G5=greutatea vasului
Masuram temperatura t1 a apei si a vasului
Punem vasul cu apa pe spirtiera.
Aprindem alcoolul.
Il lasam sa arda complet. La final, masuram din nou temperatura apei. Fie ea t2.
Presupunem ca , alcoolul este putin (sa se consume integral) si apa suficient de multa incat sa nu ajunga la fierbere.
Aruncam apa din vas. Cantarim din nou vasul gol Aflam astfel pe G5.
Calculam pe G4=G6-G5.
Deci cunoastem G4, greutatea apei⇒ masa apei m4=G4/g
Cantarim din nou spirtiera goala, din care alcoolul a ars integral. Aflam astfel pe G2. Calculam pe G1=G3-G2
Deci cunoastem si pe G1, greutatea alcoolului.⇒masa alcoolului m1=G1/g
Acum calculam cantitatea de energie Q rezultata din arderea alcoolului
Ea este data de formula
Q=m1×q    (1)
Energia Q este folosita pentru a incalzi apa din vas de la t1 la t2.
Q=m4×c×(t2-t1)  (2)
Energia Q din expresiile (1) si (2) este aceeasi. Deci cele doua expresii pot fi egalate:
m1×q =m4×c×(t2-t1)
De aici, rezulta puterea calorica a alcoolului:
q=m4×c×(t2-t1)/m1
unde m1, m4, t1 si t2 au rezultat din masuratori si din calcule iar c si g sunt constante cunoscute.