Kezdőlap


Feladat:	48. fizika mérési feladat	Korcsoport: 14-15	Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):	Balogh András , Bocsák András , Bozsér Pál , Kiss Péter , Sáfár Péter , Seregdy Tamás , Sieben Nándor , Szövényi-Lux Mátyás , Tóth Mihály
Füzet:	1982/március, 140 - 141. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Hőtani mérés, Mérési feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1981/november: 48. fizika mérési feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A feladat két részből áll. Egyrészt a felmelegítéshez, másrészt a forraláshoz szükséges teljesítményt kell meghatározni fedő használatával és anélkül.
Sieben Nándor (Bp.,Berzsenyi D. G., II. o. t.) a mérés első felét végezte csupán el, de e mérése jól átgondolt, értékes eredményeket kapott. Adott teljesítménnyel melegített $1, 5$ l vizet $2$ l-es fazékban, és hőmérővel mérte a víz hőmérsékletét. A fedő nélküli esetben a higanyos hőmérőt a vízbe tette. Fedő használata esetén gondosabban kell eljárni, hogy a hőmérő behelyezése a fedő hatását ne rontsa le lényegesen. A fedőnek használt lemezt kilyukasztotta, és gumidugóval illesztette bele a hőmérőt. A gázégőt takaréklángra állította, és mérés közben nem változtatott a gázcsap állásán, így várhatóan a teljesítmény mindvégig állandó maradt.

A felmelegedési görbét

70

pontban mérte ki fedővel és

134

pontban fedő nélkül. Ezeket a pontokat táblázatban közölte, de mi most ettől eltekintünk. csupán a grafikont közöljük. Lényegesen kevesebb pont is elég volna, de több pontból jobban látszanak a véletlen hibák. Az időmérés percnél pontosabb, és ez elegendő is. A hőmérsékletmérés pontosságát korlátozza, hogy a víznek csak egy pontját nézi, nem az átlagot. A hőmérsékletmérés pontosságát

1^{\circ} C

-nak vehetjük.
A megoldáshoz tartozó grafikon egyes közeli időkben felvett mérési eredmények átlagait tartalmazza. A grafikonból leolvasható:
1. kb.

40^{\circ} C

-ig a két görbe lényegesen nem tér el, tehát itt a fedő használata még lényegtelen.
2.

40^{\circ} C

felett, ahol a párolgás már intenzív, fedővel gazdaságosabban melegítünk; pl. a Sieben Nándor által beállított teljesítmény nem is forralja fel fedő nélkül a vizet.
A feladat második részét Szövényi-Lux Mátyás (Bp., Piarista G. III. o. t.) dolgozata alapján mutatjuk be.
A víz forrásban tartásához a gázlángot addig csökkentette, amíg a víz éppen forrásban maradt. A többi gázkészülék őrlángját is elzárta, és öt perces időközönként ellenőrizte a gázóra állását.
A fogyasztások (a gáz fűtőértéke

6000 {kcal/m}^{3} ≃ 25000 {kJ/m}^{3}

)

\begin{matrix} \begin{matrix} fedő nélkül & fedővel \\ I. edény 1, 1 l/perc \to 460 J/s, & 0, 6 l/perc \to 250 J/s \\ II. edény 1, 4 l/perc \to 580 J/s, & 0, 7 l/perc \to 290 J/s \end{matrix} \end{matrix}

A mérés hibáját a térfogat leolvasása okozza, és így ez

20 J/s

-os abszolút hibát jelent.
Látszik, hogy a víz forrásban tartása esetén az energia mintegy felét megtakaríthatjuk a fedő használatával.