Feladat: 245. fizika mérési feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Horváth Dóra ,  Horváth Márton ,  Lantos Judit ,  Paulin Dániel ,  Szabó Áron 
Füzet: 2004/március, 187. oldal  PDF file
Témakör(ök): Hőtani mérés, Mérési feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2003/október: 245. fizika mérési feladat

Készítsünk ugyanakkora tömegű, de különböző töménységű cukoroldatokat! Mérjük meg, mennyi idő alatt lehet az oldatot ugyanazzal a merülőforralóval felmelegíteni adott kezdeti hőmérsékletről nem túl magas véghőmérsékletre! Határozzuk meg, hogyan függ az oldat fajhője a koncentrációtól!
 

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

Megoldás. ,,Ebben a mérésben is (mint a legtöbb mérésben) természetesen fontos, hogy reális eredményt kapjunk, de ‐ érzésem szerint ‐ a megszokottnál hangsúlyosabb a jó kivitelezés és a pontosságra törekvés'' ‐ fogalmazta meg stratégiáját Szabó Áron (Debrecen, Fazekas M. Gimn., 12. évf.).
Valóban, a mérés elvégzése nem jelentett különösebb problémát az azt elvégző tanulóknak. Kellően pontos mérőeszközök is akadtak a tömeg, az idő és a hőmérséklet mérésére. Sőt, az eredményt is előre lehetett sejteni, hiszen a cukor fajhője kisebb, mint a vízé (1200 J/(kgC)), így a cukorkoncentráció növelésével az oldat fajhője a vízétől a cukoré felé tart.
A pontosságra való törekvés jegyében többen (pl. Lantos Judit (Hódmezővásárhely, Bethlen G. Ref. Gimn., 11. évf.), Horváth Márton (Fazekas M. Főv. Gyak. Gimn., 12. évf.) és Szabó Áron) megmérték a melegítő berendezés (merülőforraló, illetve az edény) hőkapacitását, és ezt is figyelembe vették az oldat fajhőjének meghatározásánál. Horváth Dóra (Sopron, Széchenyi I. Gimn., 11. évf.) a hőveszteség csökkentése érdekében egymásba csúsztatott poharak közét vattával tömte ki, és ezzel a házilag készített ,,kaloriméterrel'' végezte el a mérést. A melegítés hatásfokát (az oldat által felvett és a melegítő által leadott hő hányadosát) még így is csak 69%-nak találta.
A legtöbben azt kapták, hogy az oldat c fajhője az x koncentráció függvényében lineárisan csökken. A grafikon Paulin Dániel (Fazekas M. Főv. Gyak. Gimn., 12. évf.) mérési adatait mutatja, a mérés pontosságára utaló kicsiny téglalapokkal és az adatokra illesztett egyenessel. (A merülőforraló ,,hatásos teljesítményét'' nem mérte közvetlenül, hanem a tiszta vízre vonatkozó fajhőadathoz illesztve számítással határozta meg azt. Így a mérése a tiszta vízre vonatkoztatott relatív fajhőmérésnek tekinthető.)