Zadanie 6: Wyznaczanie ciepła właściwego wody
- Arkusz
- CKE Czerwiec 2022 · Czerwiec · 2022
- Punkty
- 8 pkt
- Dział
- Zjawiska cieplne · Ciepło
- Trudność
- Poziom trudności: średnie
Zadanie dotyczy wyznaczenia ciepła właściwego wody na podstawie pomiarów czasu ogrzewania różnych mas wody w izolowanym naczyniu przy użyciu grzałki o znanej mocy.
Treść zadania
W celu wyznaczenia ciepła właściwego wody uczniowie wykonali pomiary czasów ogrzewania różnych mas wody w izolowanym naczyniu (). Ze względu na zastosowaną metodę niepewność pomiaru czasu oszacowano na 2 s, a pomiar masy wody przyjęto za dokładny. Kolejne porcje wody oraz naczynie uczniowie ogrzewali grzałką o mocy , za każdym razem o i zawsze od tej samej temperatury początkowej wody i naczynia. Wyniki pomiarów przedstawiono w układzie współrzędnych w postaci punktów pomiarowych wraz z niepewnościami. Przyjmij do obliczeń, że naczynie z wodą pobierało całe ciepło dostarczane przez grzałkę. Uczniowie przyjęli, że zależność między czasem ogrzewania a masą wody w naczyniu jest liniowa i opisuje ją wyrażenie: dla pewnych współczynników i .
Zadanie 6.1. (0–3) W powyższym układzie współrzędnych narysuj prostą najlepiej dopasowaną do punktów pomiarowych. Na podstawie wykresu wyznacz współczynniki i tej prostej. Zapisz obliczenia.
Informacja do zadań 6.2. i 6.3. Podobne doświadczenie (tzn. dla takich samych wartości oraz ) wykonała druga grupa uczniów. Współczynniki i równania prostej najlepiej dopasowanej do punktów pomiarowych w tym drugim doświadczeniu były równe odpowiednio: , .
Zadanie 6.2. (0–4) Oblicz ciepło właściwe wody na podstawie powyższej informacji i opisu doświadczenia. Zapisz obliczenia.
Zadanie 6.3. (0–1) Ustal i zapisz, jaka jest fizyczna interpretacja współczynnika , tzn. napisz, jakiej wielkości fizycznej odpowiada ten współczynnik i co opisuje w tym doświadczeniu.
Odpowiedź i wynik końcowy
Zadanie 6.2: .
Zadanie 6.3: Współczynnik odpowiada czasowi potrzebnemu na ogrzanie samego naczynia o temperaturę .