DENEY TARİHİ: 08/10/2012

DENEY ADI: ÖZ ISI KAPASİTESİNİN TESPİTİ

DENEY AMACI: BİLİNMEYEN BİR METALİN ÖZ ISI KAPASİTESİNİNTESPİT ETMEK

DENEYDE KULLANILAN ARAÇ-GEREÇLER:

-BEHER      -ISITICI       –BİLİNMEYEN BİR METAL   -TARTI

–TERMOMETRE       -KALORİMETRE KABI –SU

TEORİK BİLGİ : Herhangi bir metalin birim kütlesinin birim  ⁰C  değiştirmek için cisme verilmesi veya ondan alınan ısı miktarına bu cismin ısı kapasitesi denir .

c=Q/m.∆t  öz ısı kapasitesinin birimi (kal/g.⁰c   veya j/kg.⁰c  ) dir. Bu öz ısı kapasitesinin formülüdür ancak bizim bu deneyde tam olarak sonuca gitmemiz için termal denge kuralını da bilmemiz gerekir.

Q alınan =Q verilen bu eşitlikte bu deneyimizde bulmak istediğimiz öz ısı kapasitesini bulmaya yardımcı olacak eşitliktir.

Q alınan=m(metal).c(metal).∆t       Q verilen =m(su).c(su).∆t

Birimler: M=gram   c=kal/g.⁰c (daha sonra j/kg .⁰c olarak çevirilecektir)     ∆t =⁰C olarak kullanıldı.

Bu deneyde ısı enerjisinin  korunması üzerinden giderek bilinmeyen bir metalin öz ısı kapasitesini bulmaya çalıştık.

DENEYİN YAPILIŞI:

İlk olarak deneyi nasıl yapmamız gerektiğine karar verdik. Bu kullandığımız yöntemde bilinmeyen metalimizin kütlesini bilmemiz gerektiği için tartım işlemini gerçekleştirdik. Termal denge ve ısı enerjisini kullandığımız bu deneyde  beherimize 300 ml su doldurduk. Doldurduğumuz bu suyu 55⁰C a kadar ısıtma işlemi yaptık. Aynı zaman da kalorimetre kabımıza 300ml’lik su koyduktan sonra  kalorimetre içindeki sıcaklığı ölçmek için termometre kullandık sıcaklığımızı 25 ⁰C olarak bulduk.300 ml su bulunan beheri ısıtırken içine attığımız metal de o su ile aynı sıcaklığa sahip olacağı için kalorimetre kabına atmadan önceki sıcaklığını da bu yolla bulmuş olduk. Isıttığımız suyun içinde bulunan metali termometre tam olarak 55 ⁰C olduğu anda çabuk bir şekilde ki çabuk olmamız önemli burada çünkü ısı kaybının en az olması için hızlı olmamız gerekir ve kalorimetre kabının içerisine attıktan sonra termometreyi de kalorimetre kabının içine yerleştirirdik ve termal  dengenin olacağı sıcaklık değerine kadar beklemeye başladık .Termal denge anında ise sıcaklığı 26⁰C olarak kaydettik. Bundan sonraki kısım matematiksel hesaba kaldı.

MATEMATİKSEL İŞLEMLER VE SONUÇLAR:

Termal denge sıcaklığı =26⁰C

c(su)=1 kal/g.⁰C kalorimetre kabındaki suyun ilk sıcaklığı =25⁰C   metalin kütlesi=60 gram

Q alınan = Q verilen   m(metal).c(su).∆t = m(metal).c(metal).∆t

60g.c(kal/g.⁰C).(55-26) =300g.1(kal/g.⁰C).(26-25)

c=0.1724 kal/g.⁰C olarak bulundu bunu joule çevirecek olursak bu değeri 4.185 ile çarparsak  c=0.72 j/kg.⁰Colarak bulunur. Yapacağımız tek şey artık metallerin önceden bulunmuş olan öz ısı kapasitelerine bakarak karşılaştırma yapmak ve kesin sonuca varmak olacak. Ancak bulduğumuz bu sonuç hatalı olabileceğinden bize kesin sonucu vermediği için birde metalimizin öz kütlesini de bulmak yoluyla daha sağlıklı bir sonuca varacağız.Bu kısım yorum bölümünde bulunmaktadır.

SONUÇLARIN YORUMU :

Deneyimizde bulduğumuz sonuç hatalı olmalı ki bizde tam olarak metalin cinsini veremedi ve bizde bu yönteme ek olarak metalin öz kütlesini bulmak yoluyla kesin bir sonuca vardık. Bizim metalimiz silindir şeklinde olduğu için ∏.r2.h=v(silindir hacmi) = 7.6 cm³ d=m/v formülünü kullanırsak , d(gr/cm³) =60gram / 7.6 cm³  d=7.89 g/cm³ olarak bulduk ve metalimizin bir çelik olduğu kanısına vardık.