Zadanie 9.

W celu wyznaczenia ciepła właściwego mleka wykorzystano strumień pary wodnej o temperaturze 100 °C, którą skraplano w zimnym mleku. Początkowa temperatura mleka wyjętego z lodówki wynosiła 8 °C. Skraplanie przeprowadzano kilka razy dla różnych ilości mleka i pary wodnej aż do uzyskania w naczyniu temperatury cieczy równej 38 °C. Za każdym razem po skropleniu pary wyznaczano jej masę.

W tabeli poniżej przedstawione są wyniki zawierające masę użytego mleka M i odpowiadającą jej masę skroplonej pary m. Przyjmij, że niepewność pomiaru M jest tak mała, że można ją pominąć, a niepewność pomiaru m wynosi 2 g. Ciepło właściwe wody w tych warunkach wynosi 4,2 J/(g·°C), a ciepło parowania wody w tych warunkach jest równe 2500 J/g.

Zadanie 9.2.

Napisz równanie bilansu cieplnego w wykonanym doświadczeniu i na tej podstawie wykaż, że współczynnik proporcjonalności m do M jest dany wyrażeniem

$\frac{{30}^{\circ }C\cdot c_M}{L+{62}^{\circ }C\cdot c_w}$  

gdzie c_M [J/(g·°C)] jest ciepłem właściwym mleka, c_w [J/(g·°C)] – ciepłem właściwym wody, a L[J/g] – ciepłem parowania wody. Przyjmij, że układ nie wymieniał ciepła z otoczeniem.

---

---

Rozwiązanie:

Z treści zadania wynika, że:

$T_1=8^{\circ }C$  

$T_2={38}^{\circ }C$  

Zatem zmiana temperatury mleka wynosi: