Ποιο εργαλείο μέτρησης θα χρησιμοποιείται για το κέρδος ενέργειας ή θα χαθεί όταν το φως του ήλιου απορροφάται από μια δεξαμενή νερού;
* θερμιδομετρία: Η θερμιδομετρία είναι η επιστήμη της μέτρησης της ροής θερμότητας. Ένα θερμιδόμετρο είναι μια συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να μετρήσει την ποσότητα θερμότητας που απορροφάται ή απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια μιας φυσικής ή χημικής διαδικασίας.
* Πώς λειτουργεί: Ένα απλό θερμιδόμετρο συνήθως αποτελείται από ένα δοχείο (όπως μια δεξαμενή νερού) με ένα θερμόμετρο για τη μέτρηση της μεταβολής της θερμοκρασίας. Γνωρίζοντας τη συγκεκριμένη θερμική ικανότητα του νερού (την ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 γραμμάρια νερού κατά 1 βαθμό Κελσίου) και τη μάζα του νερού, μπορείτε να υπολογίσετε την ενέργεια που αποκτήθηκε ή χαθεί με βάση την αλλαγή θερμοκρασίας.
Εδώ θα το εφαρμόσετε στο σενάριό σας:
1. Ρύθμιση: Θα χρειαστείτε μια δεξαμενή νερού με ένα θερμόμετρο τοποθετημένο στο εσωτερικό για να μετρήσετε την αρχική θερμοκρασία. Θα πρέπει επίσης να γνωρίζετε τη μάζα του νερού στη δεξαμενή.
2. Εκθέστε στο φως του ήλιου: Εκθέστε τη δεξαμενή στο φως του ήλιου για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα.
3. Μετρήστε την αλλαγή θερμοκρασίας: Καταγράψτε την τελική θερμοκρασία του νερού μετά την έκθεση στο φως του ήλιου.
4. Υπολογίστε την ενεργειακή κέρδος: Χρησιμοποιήστε τον ακόλουθο τύπο για να υπολογίσετε την ενέργεια που αποκτήθηκε (ή να χαθεί εάν η θερμοκρασία μειωθεί):
* κέρδος ενέργειας (ή απώλεια) =μάζα νερού x Ειδική θερμική ικανότητα νερού x Αλλαγή θερμοκρασίας
* Ειδική θερμική ικανότητα νερού =4.184 J/G ° C
Σημαντικές σημειώσεις:
* μόνωση: Για να εξασφαλίσετε ακριβή αποτελέσματα, θα θελήσετε να ελαχιστοποιήσετε την απώλεια θερμότητας από τη δεξαμενή στο περιβάλλον. Αυτό μπορεί να γίνει με την απομόνωση της δεξαμενής ή τη χρήση κλειστού συστήματος.
* Ηλιακή ακτινοβολία: Η ποσότητα ενέργειας που απορροφάται από το νερό θα εξαρτηθεί από παράγοντες όπως η ένταση του ηλιακού φωτός, η διάρκεια της έκθεσης και η επιφάνεια της δεξαμενής που εκτίθεται στον ήλιο.
* Προηγμένα θερμίδες: Για πιο ακριβείς μετρήσεις, θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε ένα πιο εξελιγμένο θερμιδόμετρο, όπως ένα θερμιδόμετρο βόμβας, το οποίο μπορεί να αντιπροσωπεύει με μεγαλύτερη ακρίβεια την απώλεια θερμότητας και άλλες μεταβλητές.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα θερμίδες ή τους συγκεκριμένους υπολογισμούς!