Feladat: 300. fizika mérési feladat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Hartstein Máté 
Füzet: 2010/május, 312 - 313. oldal  PDF file
Témakör(ök): Mérési feladat, Hőtani mérés
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2009/november: 300. fizika mérési feladat

Mérjük ki a keverés nélkül hűlő melegvíz lehűlési görbéjét (hőmérséklet‐idő grafikonját) mind az edény közepén, mind az edény szélén, a víz felszíne közelében!

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

Megoldás. A méréshez fél liter vizet melegítettem fel vízforraló segítségével, majd egy nagyobb fém edénybe töltöttem, hogy elegendő távolság legyen az edény közepe és széle között. Miután átöntöttem a vizet, megvártam amíg megállt a mozgása a lábosban, és csak ezután kezdtem a mérést. (Úgy tapasztaltam, hogy ha egyszerre kezdem el mérni a két helyen a hőmérsékletet, akkor nem azonos hőmérsékletről indul a hűlés; ezért inkább külön-külön mértem, és összeillesztettem a kezdőhőmérsékleteket.)
A hőmérséklet méréséhez digitális hőmérőt használtam, amit úgy rögzítettem, hogy az érzékelő vége körülbelül 1 cm-nyire lógjon bele a vízbe. A hőmérő tizedesjegy pontossággal mutatta a hőmérsékletet. Az idő méréséhez stoppert használtam. Mindkét mérés során azonos időközönként mértem.
A mérés ideje alatt a külső hőmérséklet 23C volt. A mért eredményeket pdf fájlban mellékeltem. Mérés után az adatokat az Origin program segítségével grafikonon ábrázoltam. (Ezeket terjedelmi okokból nem közöljük. A szerk.) A hűlési görbék időben exponenciálisan csökkenő hőmérsékletre utalnak.
Az eredményeim alapján a víz középen gyorsabban kezdett el hűlni, de egy bizonyos idő után már nem volt sok különbség a két hely között. A magyarázat ‐ talán ‐ az lehet, hogy az általam használt edény oldala egy kicsit dőlt befelé, és így a szélén a víz nem tudott ugyanannyi hőt veszíteni párolgás segítségével, mint középen. Alacsonyabb hőmérsékleteknél a párolgás már kevésbé érvényesül a hűlésnél, tehát ekkor már ezért nincs nagy különbség.