153 - Βαθμονόμηση θερμομέτρου

Γουρζής Στάθης – Φυσικός Γενικό Λύκειο Νυδριού Λευκάδος

Στο σημερινό μας πείραμα, θα προσπαθήσουμε να βαθμονομήσουμε,

να φτιάξουμε την μετρητική κλίμακα,στην επιφάνεια ενός θερμομέτρου …

Θα χρειαστούμε ένα θερμόμετρο από το εργαστήριο, δύο ξύλινες λαβίδες, μονωτική ταινία και ένα μικρό ψαλίδι …

… όπως επίσης δύο ποτήρια ζέσης, τον μαγνητικό αναδευτήρα,και αρκετό πάγο …

Θα χρησιμοποιήσουμε τον Η/Υ του εργαστηρίου …

… και τον προβολέα του ...

… όπως επίσης και το Multilog, μαζί με τον αισθητήρα της

θερμοκρασίας.

Εν αρχή, ξεκινάμε το πρόγραμμα Db – Lab 3.2 ...

… και από το μενού « Καταγραφέας », επιλέγουμε « Πίνακας Ελέγχου » ...

… ενώ, στη συνέχεια, στα « Σημεία » επιλέγουμε « 2000 » και στο « Ρυθμός » « 1/ sec ».

Κόβουμε τώρα ένα κομμάτι μονωτικής ταινίας ...

… και το τυλίγουμε γύρω από το θερμόμετρο ...

… ώστε να μην φαίνεται η κλίμακα της μέτρησης της θερμοκρασίας.

Βάζουμε ένα ποτήρι ζέσηςπάνω στον μαγνητικό αναδευτήρα,

και τοποθετούμε μέσα έναν μαγνήτη ...

… γεμίζουμε με πάγο το ποτήρι ζέσης ...

… και τοποθετούμε μέσα τον αισθητήρα της θερμοκρασίας, ώστε να ελέγχουμε την πορεία του πειράματος.

Στερεώνουμε τον αισθητήρα με μια ξύλινη λαβίδα, γιατί το νερό θα αναδευθεί ...

… και τοποθετούμε μέσα στον πάγο το θερμόμετρο.

Ξεκινάμε τις μετρήσειςμε το Multilog …

… και ελέγχουμε την τιμή της θερμοκρασίας.

Θ = 0,2ο C

H θερμοκρασία του νερού διαμορφώνεται σε λίγο ...

Θ = - 0,2ο C

… και παραμένει σταθερή για αρκετή ώρα ...

… όπως φαίνεται και με το Multilog …

… ώστε να σημειώσουμε στην μονωτική ταινία την πρώτη χαραγή, που αντιστοιχεί στην τιμή της θερμοκρασίας

παγωμένου νερού, στους Θ = 0ο C.

Προσθέτουμε τώρα νερό, ώστε να αρχίσει σιγά – σιγά το ξεπάγωμα …

… και η υγροποίηση του νερού, ώστε ...

… να ανέβει σιγά- σιγά η θερμοκρασία ...

… και να πλησιάσουμε την θερμοκρασία βρασμού.

Η γραφική παράσταση στον υπολογιστή, μας δείχνει πιο παραστατικά τις μεταβολές που προκαλούμε.

Θ = - 0,02ο C

Θ = 3,5ο C

Συνεχίζουμε να προσθέτουμε νερό …

… ώστε να αρχίσει σιγά – σιγά να ανεβαίνει η θερμοκρασία …

… και ξεκινάμε να αναδεύουμε προσεκτικά το νερό …

… ενώ ταυτόχρονα το ζεσταίνουμε, αλλά πολύ λίγο, για να μην σπάσει το ποτήρι ζέσης.

Η θερμοκρασία ανεβαίνει σιγά – σιγά …

… και το νερό αναδεύεται επίσης σε χαμηλές στροφές.

Μετά από 15 περίπου λεπτά βλέπουμε ότι η θερμοκρασία ξεκινά να ανεβαίνει αισθητά …

… ενώ όλος ο πάγος έχει λειώσει.

Έτσι λοιπόν η θερμοκρασία συνεχίζει να ανεβαίνει …

… και να ανεβαίνει διαρκώς.

Τώρα λοιπόν που η θερμοκρασία έχει ανέβει αρκετά …

… ανεβάζουμε και την θέρμανση του αναδευτήρα …

… αλλά και τις στροφές ανάδευσης.

Το νερό ανακατεύεται διαρκώς …

… και η θερμοκρασία συνεχίζει να ανεβαίνει …

… όπως φαίνεται και με τον προβολέα του εργαστηρίου.

Τώρα λοιπόν που η θερμοκρασία ανέβηκε πολύ …

… ανεβάζουμε και άλλο την θέρμανση του αναδευτήρα …

… και εκεί κοντά …

… ξεκινά ο βρασμός του νερού.

Όταν βλέπουμε ότι η θερμοκρασία σταθεροποιείται …

… σημαίνει ότι όλο το νερό βρίσκεται σε κατάσταση βρασμού …

… ώστε να σημειώσουμε στην μονωτική ταινία και την δεύτερη χαραγή, που αντιστοιχεί στην τιμή της θερμοκρασίας

βρασμού του νερού, στους Θ = 100ο C.

… τέλος πειράματος.