Karolina Stolarczyk I LO im. Tadeusza Kościuszki w Wieluniu Klasa If

Prezentacja na temat: "Karolina Stolarczyk I LO im. Tadeusza Kościuszki w Wieluniu Klasa If"— Zapis prezentacji:

1 Karolina Stolarczyk I LO im. Tadeusza Kościuszki w Wieluniu Klasa If
Konkurs „Fizyka da się lubić” Część doświadczalna konkursu na moc świeczki Karolina Stolarczyk I LO im. Tadeusza Kościuszki w Wieluniu Klasa If

2 Przedmioty potrzebne do przygotowania doświadczenia:
Świeczka Puszka Termometr Podstawka Woda Termoizolator Stoper Waga

3 Omówienie przedmiotów
Świeczka – zwykła, zakupiona w supermarkecie. Puszka – po napoju o pojemności 330 ml. Termometr – elektryczny, z dokładnością 0,1˚C. Podstawka – zrobiona z drewnianych klocków i kratki, by odpowiednio dopasować wysokość płomienia do puszki. Woda – 100g, gdyż nie będzie się zbyt długo podgrzewać. Termoizolator – wykonana ze styropianu obudowa na puszkę, dzięki czemu nie będzie zachodziła wymiana ciepła z otoczeniem. Waga – elektryczna, z dokładnością 0,05g

4 Wykonanie doświadczenia
Do puszki nalewamy wodę, układamy ją na podstawce, następnie wkładamy termometr i termoizolator. Patrzymy, ile wynosi temperatura jeszcze nie ogrzewanej wody, następnie podpalamy świeczkę i w równych odstępach czasy sprawdzamy ile wynosi temperatura wody. Od czasu do czasu mieszamy wodę. Po wykonaniu doświadczenia i naniesieniu wyników na wykres można zauważyć, że nie układają się one w idealnie prosta linię. Spowodowane jest to nierównomiernym ogrzewaniem wody przez świeczkę. Tempo ogrzewania z czasem malało, więc wyróżniłam dwa etapy podgrzewania wody.

5 Porównanie płomieni świeczki
Świeczka paląca się mocniej Świeczka paląca się słabiej Porównanie płomieni świeczki

6 Pierwszy etap przedstawiony na wykresie

7 Drugi etap przedstawiony na wykresie

8 Obliczenie mocy idącej na ogrzanie wody
Na podstawie punktów pomiaru z niepewnościami rysuję dodatkowe proste o możliwie największym i najmniejszym kącie nachylenia, które przechodzą przez obszary niepewności. Na tej podstawie wyznaczyłam maksymalną i minimalną moc ogrzania wody. Po wykonaniu wszystkich obliczeń moc idąca na ogrzanie wody pierwszego etapu wynosi: 𝑷 𝑰 = 𝟏𝟓,𝟑±𝟎,𝟗 𝑾 Natomiast drugiego: 𝑷 𝑰𝑰 = 𝟏𝟐,𝟖±𝟎,𝟕 𝑾

9 Wyznaczenie szybkości wytwarzania ciepła przez świeczkę
Za pomocą wykresu wyznaczyłam szybkość ubywania masy, a później z tego ze znajomością ciepła spalania parafiny obliczyłam szybkość wytwarzania ciepła przez świeczkę i wynosi ona: 𝒒 𝒑 ∆ 𝑴 𝒔 ∆𝒕 = 𝟐𝟕,𝟑±𝟑,𝟒 𝑾

10 Wykres szybkości ubywania masy

11 Wyznaczenie sprawności paleniska
Obliczyłam wartość sprawności paleniska korzystając z podanego w materiałach wzoru i wynosi ona dla pierwszego etapu: 𝒌 𝑰 =𝟎,𝟓𝟔±𝟎,𝟎𝟒 A dla drugiego: 𝒌 𝑰𝑰 =𝟎,𝟒𝟕±𝟎,𝟎𝟒

12 Podsumowanie Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że moc świeczki oraz współczynnik sprawności dla pierwszego etapu wynosi: P=(15,3±0,9)W k=0,56±0,04 Natomiast dla drugiego: P=(12,8±0,7)W k=0,47±0,04

13 Co najbardziej wpłynęło na niepewność końcowych wyników?
Duże znaczenie miało to, że nie znałam dokładnie składu świeczki, gdyż nie podaje go producent, a wartość ciepła spalania odczytana z zdobytych informacji, może mieć wartość zbliżoną do rzeczywistej. Inną rzeczą wpływająca na wynik mogła być jakość izolacji termicznej. Nie należy również zapomnieć, że sprawność ogrzewania z czasem spada. Świeczka na początku pali się najlepiej, jednak później płomień maleje.