protokoly

ogový PU 500 ,voltmetr digitální Metex
Tabulka:
n
0.5 kHz
1kHz
2kHz
3kHz
4kHz
l
Umin
Umax
l
Umin
Umax
l
Umin
Umax lUminUmax lUminUmax cm(mV)(mV) cm(mV)(mV) cm(mV)(mV) cm(mV)(mV) cm(mV)(mV)24.81916.01620.3518.68 124.81716.11920.3318.66 (l24.8 ( (16.05 ( (20.3 ( (18.6 ( ( ( ( 42.254324.139424.68221.496 241.354724.040225.18121.691 (l41.75 ( (24.05 ( (24.85 ( (21.5 ( ( ( (58.31233.01728.8324.06 358.21432.91328.8324.06 (l58.25 ( (32.95 ( (28.8 ( (24.0 ( ( ( (40.039333.38226.994 440.139933.08226.692 (l ( (40.05 ( (33.15 ( (26.75 ( ( ( (49.61137.3529.49 549.61237.0729.47 (l ( (49.6 ( (37.15 ( (29.4 ( ( ( (57.739541.28232.092 658.039841.48232.192 (l ( (57.85 ( (41.3 ( (32.05 ( ( ( (66.71245.6334.88 765.0845.6434.77 (l ( (65.85 ( (45.6 ( (34.75 ( ( ( (73.639649.68337.693 873.639749.68237.792 (l ( (73.6 ( (49.6 ( (37.65 ( ( ( ( (l16.73
8.224.222.72prům
(
15.5
545
(
13.5
396.7
(
4.1
82
(
7.1
92.8
(
f/kHz
0.5126
1.0432
2.0320
3.1526
(
0.1076
0.1273
0.1814
0.2641
Výpočet pro frekvenci 0.5 kHz:




Vyhodnocení výsledků: pro frekvenci 0.5 kHz
Umin = (16 ( 1) mV
Umax= (545 ( 1) mV
(l = (0,167 ( 0,002) m
( = (0.108 ( 0.007)
f = (0.513 ( 0.006) kH
pro frekvenci 1kHz
Umin = (13.5 ( 0.8) mV
Umax=(396.7 ( 0.7) mV
(l =(0.0822 ( 0.0008) m
( = (0.127 ( 0.008)
f = (1.04 ( 0.03) kH
pro frekvenci 2kHz
Umin= (4.1 ( 0.3) mV
Umax= (82 .0 ( 0.1) mV
(l = (0.0422 ( 0.0008) m
( = (0.18 ( 0.01)
f = (2.03 ( 0.04) kHz
pro frekvenci 3kHz
Umin= (7.1 ( 0.3) mV
Umax= (92.8 ( 0.4) mV
(l = (0.0272 ( 0.0003) m
( = (0.26 ( 0.01)
f = (3.15 ( 0.03) kHz
Graf frekvenční závislosti činitele zvukové pohltivosti:
Závěr: Pokud bychom použili k akustickým obkladům místnosti polystyren ,byli by nejvíce tlumeny vyšší frekvence. Údaje pro frekvenci f=4kHz neuvádíme, neboť pro tuto frekvenci bylo měření již neobjektivní, což jsme zjistili zpátečním kontrolním propočítáním použité frekvence.
částečné stojaté vlnění

zdroj
zvuku
odražené vlnění
vysílané vlnění
Amin
Amax
(/4
4.1. Stanovení rezistance přímou metodou
Teorie:
Nejjednodušší měření rezistance určitého prvku vychází z Ohmova zákona
,
kde R je rezistance měřeného prvku, U napětí na tomto prvku a I proud tímto prvkem. Při stanovení rezistance přímou metodou lze použít dvojího zapojení. V prvním případě je k rezistanci Rx paralelně zapojen voltmetr a k nim do série ampérmetr. Změřené napětí Ux voltmetrem odpovídá hodnotě napětí mezi koncovými body rezistance Rx. Proud Ix, naměřený ampérmetrem, je větší než skutečný proud procházející rezistancí Rx. Podle Kirchhoffova zákona je proud ampérmetrem IA rovný součtu proudu tekoucího rezistancí IX a proudu procházejícího voltmetrem IV, tj.
IA=IX+IV.
Po dosazení z Ohmových zákonů dostáváme vztah pro proud tekoucí ampérmetrem
Jednoduchou úpravou dostaneme rovnici pro výpočet odporu RX
Kde UV a RV jsou napětí na voltmetru a vnitřní rezistance voltmetru. Je-li rezistance voltmetru dostatečně velká oproti měřené rezistanci RX, lze použít přibližného výrazu
.
Ve druhém případě typu zapojení je k voltmetru paralelně připojena sériová kombinace ampérmetru a neznámé rezistance RX. Proud IA nám určuje proud procházející měřenou rezistancí RX. Voltmetrem však naměříme větší hodnotu napětí UV, než je skutečný úbytek napětí na neznámé rezistanci RX, a to o úbytek napětí UA vznikající na ampérmetru v danném zapojení. Použitím 2. Kirchhoffova zákona dostáváme vztahy:
UV=UX+UA,
kde Ux a UA jsou úbytky napětí na neznámé rezistanci RX a ampérmetru o rezistanci RA.
Použitím Ohmova zákona dostáváme
UV=RX.IA + RA.IA
Jednoduchou úpravou dostaneme vztah pro neznámou rezistanci RX
Použité pomůcky:
stejnosměrný ampérmetr
stejnosměrný voltmetr
sada neznámých odporů
stejnosměrný zdroj napětí
RLC most
Naměřené hodnoty:
G21
R1
G22
R1
i
U/V
I/mA
RX/kW
U/V
I/mA
RX/kW
1.
2
0,12
17,067
2
0,11
17,982
2.
4
0,23
17,791
4
0,20
19,800
3.
6
0,35
17,543
6
0,31
19,155
4.
8
0,45
18,178
8
0,41
19,3125.100,5618,257100,5219,031
G21R2G22R2iU/VI/mARX/kWU/VI/mARX/kW1.0,40,451,0880,40,40,8002.0,80,91,0450,80,70,9433.1,21,21,0781,21,01,0184.1,61,61,1431,61,40,9615.2,02,10,9982,01,70,994
G21R3G22R3iU/VI/mARX/kWU/VI/mARX/kW1.0,40,70,6560,40,50,6002.0,81,30,7270,81,10,5453.1,22,00,6661,21,50,6184.1,62,50,6961,62,00,6185.2,03,20,6452,02,50,618
R/kWG21G22RLC mostR117,7719,0619,87R21,070,941,07R30,680,600,67
4.2 Stanovení kapacity kondenzátoru z impedance obvodu
Teorie:
Zapojíme-li sériově do obvodu se střídavým proudem cívku s indukčností L, kondenzátor s kapacitou C a odpor s rezistancí R, platí pro impedanci vztah
....úhlová frekvence střídavého proudu.
Impedance charakterizuje obvod, její velikost je určena podílem efektivních hodnot napětí U obvodu a prudu procházejícím obvodem.
Impedanci Z lze symbolicky vyjádřit komplexním číslem Z (reálná složka - rezistance, imaginární složka - reaktance). Impedance je charakterizována fázovým posunem napětí vůči proudu. Princip měření indukčnosti nebo kapacity obvodu, ve kterém bude zapojena buď jen cívka s indukčností a odporem vinutí nebo jen kondenzátorem.
Pomůcky:
panel pro zapojení
sada kondenzátorů
střídavý ampérmetr
střídavý voltmetr
zdroj střídavého napětí
kmitočtoměr
8 ks spojovacích vodičů
Naměřené hodnoty + hodnoty kapacity kondenzátoru:
1) Kondenzátor C1
i
I/mAU/V1.0,10,281,142.0,20,521,223.0,30,801,194.0,41,045.0,51,34
 EMBED Equation.2
iU/VI/mA1.0,12.0,23.0,34.0,45.0,5
iU/VI/mA1.0,12.0,23.0,34.0,45.0,5iU/VI/mA1.0,12.0,23.0,34.0,45.0,5
4.4 Stanovení VA charakteristiky a dynamického odporu polovodičové diody
Teorie:
Nejjednodušší prvky el. obvodů, které připojujeme do obvodu dvěma svorkami, jsou dvojpóly. Často jsou el. dvojpóly nelineární. Jsou to takové prvky, u nichž závisí proud I, který těmito prvky prochází, na přiloženém napětí U na těchto prvcích, nelineárně. Zmíněná závislost, které říkáme VA charakteristika, se tedy neřídí rovnicí přímky. Nelineární dvojpóly jsou např. polovodičové diody, termistory, doutnavky a další.
U nelineárních prvků je třeba odlišovat dvě různé jejich rezistance, statickou Rs a dynamickou Rd, které jsou definovány rovnicemi
,
kde U je napětí a I proud pro zkoumaný prvek.
Polovodičová dioda je nelineární prvek s nesouměrnou VA charakteristikou, tj. takovou, která není stejná při změně polarity napětí na svorkách tohoto prvku.
Pomůcky:
panel pro zapojení
stejnosměrný voltmetr
stejnosměrný miliampérmetr
stejnosměrný mikroampérmetr
3 ks diod
8 ks spojovacích vodičů
zdroj stejnosměrného napětí
Naměřené hodnoty:
D2
přímý
směr
závěrný
směr
U/V
I/mA
U/V
ImA
1.
0,17
0,1
2.
0,29
0,5
3.
0,35
0,8
4.
0,38
1,0
5.
0,53
2,0
6.
0,67
3,0
7.
0,79
4,0
8.
0,90
5,0
9.
1,01
6,0
10.
1,12
7,0
11.
1,23
8,0
12.
1,33
9,0
13.
1,43
10,0
D1
přímý
směr
závěrný
směr
U/V
I/mA
U/V
I/mA
1.
0,16
0,1
0,2
1,7
2.
0,31
0,5
0,5
2,1
3.
0,38
0,8
1,0
2,7
4.
0,42
1,0
2,0
4,2
5.
0,60
2,0
3,0
6,1
6.
0,76
3,0
4,0
8,2
7.
0,90
4,0
5,0
9,9
8.
1,03
5,0
6,0
11,9
9.
1,16
6,0
7,0
13,6
10.
1,27
7,0
8,0
15,3
11.
1,40
8,0
9,0
16,9
12.
1,51
9,0
10,0
18,4
13.
1,61
10,0
D3
přímý
směr
závěrný
směr
U/V
I/mA
U/V
I/mA
1.
0,55
0,1
2.
0,63
0,5
3.
0,65
0,8
4.
0,66
1,0
5.
0,70
2,0
6.
0,72
3,0
7.
0,74
4,08.0,755,09.0,766,010.0,777,011.0,788,012.0,799,013.0,7910,0
Dioda 1
Dioda 2
Dioda 3
Propustný směr
Závěrný směr
Propustný směr
Závěrný směr
Propustný směr
Závěrný směr
n
U/V
I/mA
U/V
I/mA
U/V
I/mA
U/V
I/mA
U/V
I/mA
U/V
I/mA
1
0,169
0,1
0,2
1,53
0,464
0,1
0,2
0
0,515
0,1
0,2
0
2
0,291
0,5
0,5
1,820,5320,50,500,5370,50,5030,3430,812,10,5540,8100,5810,81040,373122,510,5661200,61912050,485232,840,612300,66123060,572343,170,6393400,6934070,646453,490,6644500,71345080,711563,750,6845600,73256090,773674,010,7046700,751670100,822784,290,7187800,767780110,884894,620,7378900,783890120,9419104,890,75391000,7999100130,989100,768100,812100,169-2,3025850,464-2,3025850,291-0,6931470,532-0,6931470,343-0,2231430,554-0,2231430,37300,56600,4850,6931470,610,6931470,5721,0986120,6391,0986120,6461,3862940,6641,3862940,7111,6094370,6841,6094370,7731,7917590,7041,7917590,8221,9459100,7181,9459100,8842,0794410,7372,0794410,9412,1972240,7532,1972240,9892,3025850,7682,302585
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
STAVEBNÍ FAKULTA
KATEDRA FYZIKY
LABORATORNÍ CVIČENÍ Z FYZIKY
Jméno a příjmení :
Kratochvíl Vladislav
Šk.rok :
1999/00
Ročník
2
Směr :
VS
Kroužek :
11
Spolupracoval :

Měřeno dne :
8 .10 . 1999
Odevzdáno dne :
Číslo a název laboratorní úlohy :
4.4 VA charakteristika polovodičové diody
Teplota : 22,0°C
Tlak: 102,7 kPa
Relativní vlhkost vzduchu : 48%
4.4 VA charakteristika polovodičové diody
Prvky el. obvodů dělíme na lineární a nelineární podle toho, zda při zvětšování napětí U v obvodu dovolují lineární růst proudu I. Na lineárních prvcích tedy naměříme lineární volt-ampérovou závislost I = f (U) , jejímž grafem bude přímka s konstantní směrnicí což odpovídá Ohmou zákonu

kde R je rezistance lineárního prvku a je směrnice lineární volt-ampérové (VA) charakteristiky.
Nelineární prvky el. obvodů vykazují nelineární VA charakteristiku I = f (U), takže se neřídí Ohmovým zákonem. Směrnice se mění v každém jejím bodě. Může být dokonce i záporná, a proto je třeba zavést rezistanci Rd jako dynamickou lokální charakteristiku, která se na křivce f (U) může měnit. Dynamická rezistance Rd je dána limitou v obecném bodě (I0 , U0 )
.
Vedle dynamické rezistance Rd je definováne i statická Rs jako poloměr napětí a proudu v obecném bodě ( I0 , U0 )

Pokud se bude některá z diod bude exponenciálnímu průběhu blížit, pak pravděpodobně s poněkud odlišným exponenciálním parametrem a. Abychom vystihli míru odlišnosti skutečného parametru a od ideálního, zaved´me bezrozměrný korekční faktor  vztahem

Dioda 1
Dioda 2
Dioda 3
Propustný směr
Závěrný směr
Propustný směr
Závěrný směr
Propustný směr
Závěrný směr
n
U/V
I/mA
U/V
I/A
U/V
I/mA
U/V
I/mA
U/V
I/mA
U/V
I/mA
1
0,18
0,1
0,2
1,3
0,45
0,1
0,2
0
0,53
0,1
0,2
0
2
0,29
0,5
0,5
1,6
0,52
0,5
0,5
0
0,57
0,5
0,5
0
3
0,34
0,8
1
1,9
0,54
0,8
1
0
0,60
0,8
1
0
4
0,37
1
2
2,3
0,55
1
200,6112050,48232,60,582300,6423060,57343,00,603400,6534070,64453,20,614500,6745080,71563,50,625600,6856090,77674,80,636700,69670100,83784,00,647800,70780110,88894,20,658900,70890120,949104,60,6591000,709100130,98100,66100,7010
Po vizuálním zhodnocení jsem se rozhodl pro posouzení diody 1.
Metodou nejmenších čtverců :
a = 14,227 mA/V ln I0 = -8,271 V ln I = 14,227 U – 8,271
Z grafu : a = 11,399 mA/V ln I0 = -9,525 V  ln I = 11,399 U – 9,525
Korekční faktor : =
Korekční faktor se liší od jedné (ideální diody) o 36,4 %.
1 . Dioda 2 . Dioda 3 . Dioda
U/VI/ARdU/VI/ARdU/VI/ARd0,180,000118000,450,000145000,530,000153000,290,00055800,520,000510400,570,000511400,340,00084250,540,00086750,600,00087500,370,0013700,550,0015500,610,0016100,480,0022400,580,0022900,640,0023200,570,0031900,600,0032000,650,003216,60,640,0041600,610,004152,50,670,004167,50,710,0051420,620,0051240,680,0051360,770,006128,30,630,0061050,690,0061150,830,007118,60,640,00791,40,700,0071000,880,0081100,650,00881,30,700,00887,50,940,009104,40,650,00972,20,700,00977,80,980,010980,660,010660,700,01070
 EMBED Excel.Sheet.8
 EMBED Excel.Sheet.8
 EMBED Excel.Sheet.8
 EMBED Excel.Sheet.8
 EMBED Excel.Sheet.8
 EMBED Excel.Sheet.8
 EMBED Excel.Sheet.8
 EMBED Excel.Sheet.8
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
STAVEBNÍ FAKULTA
KATEDRA FYZIKY
LABORATORNÍ CVIČENÍ Z FYZIKY
Jméno a příjmení :
Radek Weigner
Šk.rok :
1998/99
Ročník
3
Směr :
NPS
Kroužek :
9
Spolupracoval :

Měřeno dne :
5. 1. 1999
Odevzdáno dne :
Číslo a název laboratorní úlohy :
4.4 VA charakteristika polovodičové diody
Teplota : 22,9°C
Tlak: 102,5 kPa
Relativní vlhkost vzduchu : 40%
4.4 VA charakteristika polovodičové diody
Prvky el. obvodů dělíme na lineární a nelineární podle toho, zda při zvětšování napětí U v obvodu dovolují lineární růst proudu I. Na lineárních prvcích tedy naměříme lineární volt-ampérovou závislost I = f (U) , jejímž grafem bude přímka s konstantní směrnicí což odpovídá Ohmou zákonu

kde R je rezistance lineárního prvku a je směrnice lineární volt-ampérové (VA) charakteristiky.
Nelineární prvky el. obvodů vykazují nelineární VA charakteristiku I = f (U), takže se neřídí Ohmovým zákonem. Směrnice se mění v každém jejím bodě. Může být dokonce i záporná, a proto je třeba zavést rezistanci Rd jako dynamickou lokální charakteristiku, která se na křivce f (U) může měnit. Dynamická rezistance Rd je dána limitou v obecném bodě (I0 , U0 )
.
Vedle dynamické rezistance Rd je definováne i statická Rs jako poloměr napětí a proudu v obecném bodě ( I0 , U0 )

Pokud se bude některá z diod bude exponenciálnímu průběhu blížit, pak pravděpodobně s poněkud odlišným exponenciálním parametrem a. Abychom vystihli míru odlišnosti skutečného parametru a od ideálního, zaved´me bezrozměrný korekční faktor  vztahem

Dioda 1
Dioda 2
Dioda 3
Propustný směr
Závěrný směr
Propustný směr
Závěrný směr
Propustný směr
Závěrný směr
n
U/V
I/mA
U/V
I/mA
U/V
I/mA
U/V
I/mA
U/V
I/mA
U/V
I/mA
1
0,169
0,1
0,2
1,53
0,464
0,1
0,2
0
0,515
0,1
0,2
0
2
0,291
0,5
0,5
1,82
0,532
0,5
0,5
0
0,537
0,5
0,5
0
3
0,343
0,8
1
2,1
0,554
0,8
1
0
0,581
0,8
1
0
4
0,373
1
2
2,51
0,5661200,61912050,485232,840,612300,66123060,572343,170,6393400,6934070,646453,490,6644500,71345080,711563,750,6845600,73256090,773674,010,7046700,751670100,822784,290,7187800,767780110,884894,620,7378900,783890120,9419104,890,75391000,7999100130,989100,768100,81210
Po vizuálním zhodnocení jsem se rozhodl pro posouzení diody 2.
Metodou nejmenších čtverců :
a = 14,227 mA/V ln I0 = -8,271 V ln I = 14,227 U – 8,271
Z grafu : a = 11,399 mA/V ln I0 = -9,525 V  ln I = 11,399 U – 9,525
Korekční faktor : =
Korekční faktor se liší od jedné (ideální diody) o 36,4 %.
U/V
I/mA
Rd
0,464
0,1
4,64
0,532
0,5
1,064
0,554
0,8
0,6925
0,566
1
0,566
0,61
2
0,305
0,63930,2130,66440,1660,68450,13680,70460,1173330,71870,1025710,73780,0921250,75390,0836670,768100,0768
Graf dynamické rezistance Rd :
 EMBED Excel.Sheet.8
 EMBED Excel.Sheet.8
4.5 Stanovení výstupní charakteristiky tranzistoru
Obecné pojednání a teorie:
Tranzistor, jako prvek elektrického obvodu, patří mezi čtyřpóly. Každý pól ma dvě dvojice svorek - vstupní a výstupní. Pro tranzistory platí, že jedna ze vstupních svorek je totožná s jednou svorkou výstupní. VA charakteristiky čtyřpólů jsou obecně nelineární. Většinou se však používají linearizované charakteristické funkce. Linearizace se provádí pro okolí určitého pracovního bodu, který je jednoznačně určen, známe-li jeho souřadnice. Hodnota zesilovacího činitele tranzistoru se pohybuje v rozmezí 50-1000 podle typu tranzistoru a je závislá na volbě pracovního bodu tranzistoru.
Použité pomůcky:
panel zapojení
stejnosměrný voltmetr
stejnosměrný miliamprérmetr
stejnosměrný mikroamprérmetr
tranzistor
11 ks spojovacích vodičů
zdroj stejnosměrného napětí
Postup měření, záznam měření:
a) Tranzistor zapojte do obvodu se společným emitorem podle schématu na obrázku.
b) Proveďte měření závislosti kolektorového proudu na kolektorovém napětí při kontaktním proudu s bází, postupně pro dané hodnoty proudu (viz tabulka). Nastavujte postupně kolektorové napětí. rozmezí 0-1 V postupujte po 0,1 V, dále pak po 0,5 V až do 8 V. Hodnoty proudu ke každému napětí zapisujte do tabulky.
c) Pro všechny použité rozsahy miliampérmetru (měření Ic) zaznamenejte hodnoty vnitřních odporů RA tohoto přístroje.
Naměřené hodnoty:
i
provšech.
IB= 30 mA
IB= 20 mA
IB =10 mA
IB = 0 mA
UCE/U
IC/mA
IC/mA
IC/mA
IC/mA
1.
0,010,080,060,140,012.0,020,410,240,150,013.0,040,960,720,400,014.0,061,301,270,850,015.0,082,091,791,500,016.0,13,012,502,030,017.0,27,516,424,800,018.0,310,968,655,930,019.0,412,799,846,340,0110.0,514,2610,476,390,0111.0,615,3910,906,420,0112.0,716,1510,986,450,0113.0,816,6011,036,490,0114.0,916,8511,096,510,0115.1,017,0711,146,550,0116.1,217,3311,256,640,0117.1,417,6811,376,700,0118.1,617,9711,516,760,0119.1,818,2411,646,830,0120.2,018,4511,766,890,0121.2,519,2812,137,050,01223,019,8712,547,200,01
nIB= 30 mAIB= 20 mAIB= 10 mAUCE/VUCE/VUCE/V1.0,00920,00940,00862.0,01590,01760,01853.0,03040,03280,03604.0,04700,04730,05155.0,05910,06210,06506.0,06990,07500,07977.0,12490,13580,15208.0,19040,21350,24079.0,27210,30160,336610.0,35740,39530,436111.0,44610,49100,535812.0,53850,59020,635513.0,6340
0,6897
0,7351
14.
0,7315
0,7891
0,8349
15.
0,8293
0,8886
0,9345
16.
1,0267
1,0875
1,1336
17.
1,2232
1,2863
1,3330
18.
1,4203
1,4849
1,5324
19.
1,6176
1,6836
1,7317
20.
1,8155
1,8824
1,9311
21.
2,3072
2,3787
2,4295
22.
2,8613
2,8746
2,9280
Přepočtená napětí:
Vypočet:
Závěr: Pracovní bod tranzistoru jsme musely změnit na UCE=2V a IB=20uA, vzhledem k naměřeným hodnotám. Při tomto pracovním bodu, jsme naměřily s grafu hodnoty IC1 a IC2. Po dosazení do vzorce vyšel proudový zesilovací součinitel 135,5. Tento výsledek koresponduje s hodnotami proudového zesilovacího činitele (50-1000, dle typu tranzistoru a zvoleného pracovního bodu).
mA
mA
B
C
E
V
+
-
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
STAVEBNÍ FAKULTA
KATEDRA FYZIKY
LABORATORNÍ CVIČENÍ Z FYZIKY
JMÉNO A PŘÍJMENÍ :
Radek Weigner
ŠKOLNÍ ROK :
1997 - 1998
ROČNÍK :
3
SMĚR :
NPS
KROUŽEK :
9
SPOLUPRACOVAL :
Petr Kolář
MĚŘENO DNE : 17,11,1998
ODEVZDÁNO DNE :
ČÍSLO A NÁZEV LABORATORNÍ ÚLOHY :
5. 1 Stanovení měrné tepelné kapacity pevných látek
Měřeno za následných podmínek : p = 101,9 kPa
T = 24,1 ( C
( = 39 %

teorie :
Množství tepla Q, které je třeba dodat termodynamické soustavě, aby zvýšila svou teplotu T o jeden kelvin (stupeň).
Veličina se jmenuje tepelná kapacita :
Tepelná kapacita závisí na druhu látky, na její hmotnosti a na podmínkách, za kterých dochází k výměně tepla. Je výhodné vztáhnout tepelnou kapacitu na jednotku hmotnosti měrné látky, čímž dostáváme měrnou tepelnou kapacitu :
Měrná tepelná kapacita určáje množství tepla potřebné k ohřátí jednotkového množství látky o jeden kelvin (stupeň).
Měrná tepla látek se určují kalorimetricky. Kalorimetr je tepelně izolovaná nádoba, ve které látce dodáme jisté množství tepla Q. Nedochází – li při dodávání tepla v kalorimetru k jinému ději než k oteplování zkoumané látky o hmotnosti m :
… teplota před dodání tepla Q
… teplota po dodání tepla Q
Tepelná kapacita kalorimetru :
Problém zůstává v nestejném prohřátí jednotlivých součástí a tudíž nestejný teplotní vzrůst jednotlivých součástí kalorimetru. Pokud dojde ke stejnému prohřátí všech součástí kalorimetru jako u měřené látky píšeme :
Většinou však ke stejnému prohřátí nedochází. Sledujeme časový průbéh teploty v kalorimetru ve dvou etapách : dodáváme energii
U … napětí topné spirály
I … proud topné spirály
: ochlazování kalorimetrické soustavy
V obou etapách jde přibližně o lineární závislost teploty T na čase t T= (t + +(
Měrná tepelná kapacita : ;
Tato kalorimetrická rovnice platí pro dvouetapové měření prováděné při teplotách vyšších než je teplota v laboratoři, kdy dochází k úniku tepla do okolí a k absorpci tepla vlastním kalorimetrem.
pomůcky :
elektrický kalorimet