Värmelabb 

Uppgiften med den här labben är att du skall undersöka sambandet mellan energi och temperatur.  Som du kanske redan känner till brukar man säga att värme är rörelse hos molekylerna. Ju mer de rör sig, desto varmare blir ämnet. Eftersom rörelse är en form av energi, så är alltså värme en energiform.

 
Tyvärr fungerar denna simulering endast i Microsoft Internet Explorer 4 eller 5.  Jag arbetar på att få det att fungera hjälpligt i Netscape, men framförallt grafiken går aldrig att fixa lika bra (?) i Netskräp ;-).
 
 

Labbet

Du kommer att lösa uppgifterna i ett labb som ser ut enligt bilden:

Möjligheterna i labbet är flera. Du kan blanda olika ämnen i en bägare. (Du kan välja på tre ämnen: is/vatten, koppar och aluminium.) Du väljer själv hur många gram av ämnet som du vill lägga i, samt vilken temperatur ämnet har. Allteftersom du lägger i fler ämnen blandas de.

Eftersom detta är en ren simulering antar vi tre saker:

  1. Ämnena blandas perfekt.
  2. Temperaturanpassningen sker ögonblickligen.
  3. Ingen energiförlust i form av värmeläckage (en perfekt termos).
När ämnen av olika temperatur blandas uppstår en blandningstemperatur. Denna temperatur syns på termometern och visas i rutan bredvid.

Du kan även tillföra energi från en brännare genom att klicka på "brännare på". Du får då mata in vilken effekt din brännare har. Effekten anger du i watt (= 1 Joule per sekund).  När brännaren är på förändras temperaturen, eventuellt kan isen smälta till vatten eller vatten koka till ånga. När du klickar på "brännare av" talar programmet om hur lång tid brännare var på samt hur många kiloJoule den tillförde.

Uppgifter

 
Om du går på samskolan och skall göra denna sida som en SA-uppgift föreslår jag att du skriver ut frågorna och svara på dem på en separat lapp som lämnas in till mig eller sittande SA-lärare. (Gäller endast mina fysik-klasser).
 
  1. Häll i 100 g vatten med temperaturen 20 oC.  Fyll sedan på med lika mycket vatten fast med temperaturen 30 oC. Du skall nu ha 200 gram vatten med en blandningstemperatur. Vad kan du dra för slutsats om blandningstemperaturen?
  2. Töm allt och häll i 100 g vatten med temperaturen 20 oC, men denna gång lägger du i 100 g koppar (30 oC) i stället för mer vatten. Även nu får du en blandningstemperatur. Vad kan du dra för slutsats av detta försök?
  3. Placera 50 g is med temperaturen -10  oC i bägaren och tillsätt 200 g koppar med temperaturen 150  oC.  Det är fyra gånger så mycket koppar och 160 graders skillnad. Resultat?
  4. Antag att du placerar en 100 grams vikt av koppar i en gaslåga. Efter en stund har den uppnått temperaturen 550 oC. Den placeras nu i en liter rumstempererat vatten (1000 g, 20 oC). Vad kommer att hända med temperaturen på vattnet?
  5. Upprepa samma försök som ovan fast med 40 g vatten. Vilken temperatur får vattnet då? Vad händer mer?
  6. Upprepa fast nu med aluminium. Vad blir det för skillnad? Vad kan man då dra för slutsats om energiinnehållet i kopparn jämfört med aluminiumet?
  7. Nu skall du placera 50 g is, -30 oC i bägaren. Klicka på "brännare på" välj en effekt på 1000 Watt. Isen värms och sekunderna tickar på i statusraden. (Vi skulle kunna göra en plott, hehe). Studera temperaturen upp till 100 oC, det tar någon minut. Observera de två "stoppen" i temperaturen. Jämför hur lång tid det tar att smälta isen jämfört med att värma upp till 100 oC. Fundera även på hur lång tid det borde ta innan vattnet är helt bortkokat! Slutsats?
  8. Värm nu 50 g Aluminium från -30 oC till 110 oC. Det skall inte vara med något vatten. Vilken är den väsentliga skillnaden mot föregående försök med isen?
  9. Du skall nu med hjälp av brännaren ta reda på följande: (gör hur du vill)
  10. En sista kluris: En het sommardag blandar Jerry isvatten. Kranvattnet har temperaturen 20 oC och isen -2. Han tar 5 dl vatten. Efter en stund har all is smält och drinken har en temperatur på 6 oC. Hur mycket vatten innehåller drinken nu?     !!!ledtråd!!!    Ge mig en miniräknare tack!


    11. Tillbaka till Markus hemsida
    Tillbaka till fysik