3B Scientific Heat Equivalent Apparatus - Manual

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Bedienungsanleitung
3B SCIENTIFIC 3B SCIENTIFIC 3B SCIENTIFIC 3B SCIENTIFIC 3B SCIENTIFIC® PHYSICS PHYSICS PHYSICS PHYSICS PHYSICS
U10365 Wärmeäquivalentgerät
U10366 Kupferzylinder
®
9/04 MH
1 Träger mit Tabelle zur Umrechnung:
Widerstand → Temperatur
2 Zählwerk
3 Kupferzylinder (U10366)
4 Elektrisches Heizelement
5 Handkurbel
6 Tischklemme
7 Rändelschraube
8 Reibschnur mit Gegengewicht (nicht sichtbar)
9 Aluminiumzylinder
bl Temperaturfühler
bm Adapterkabel
bn Eimer, 5 (nicht sichtbar)
Mit dem Wärmeäquivalentgerät kann mechanische
Arbeit (Nm) und elektrische Energie (Ws) in Wärme ( J)
umgewandelt werden. Die Auswertung zeigt die Äqui-
valenz aller drei Energieformen.
1. Sicherheitshinweise
•
Verletzungsgefahr! Das an der Reibschnur 8 be-
festigte Gewicht (ca. 5 kg) kann beim Herabfallen
Personen verletzen. Es sollte zur Befestigung auf
dem Boden stehen und während der Versuche max.
ca. 10 cm angehoben werden.
•
Verbrennungsgefahr! Während der Versuche wird
der Reibzylinder (
3 / 9 ) erwärmt. Es ist darauf zu
achten, dass die Temperatur nicht über ca. 40 °C
ansteigt. Der maximal zulässige Strom im Heiz-
element beträgt 3 A und darf nicht überschritten
werden.
•
Stromschlaggefahr! Die maximale Ausgangs-Span-
nung des verwendeten Netzgerätes bei der elektri-
schen Beheizung darf 40 V nicht überschreiten.
2. Beschreibung, technische Daten
Mit dem Wärmeäquivalentgerät kann die Äquivalenz
von mechanischer Reibungsarbeit (Nm), elektrischer
Energie (Ws) und Wärme ( J) gezeigt werden. Die in Nm
bzw. Ws ermittelten Werte stimmen auf etwa 2% über-
ein. Wird diese Äquivalenz vorausgesetzt, kann die spe-
zifische Wärmekapazität von Aluminium bzw. Kupfer
bestimmt werden.
Durch die stabile Konstruktion mit einem eingebau-
ten Umdrehungszählwerk und einer doppelt kugel-
gelagerten Welle sind die Versuche so einfach wie
möglich durchführbar. Zur Temperaturmessung kommt
ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizien-
ten (NTC) zum Einsatz, der sicher in einer Aluminium-
hülse untergebracht ist. Die Aluminiumhülse schnappt
in die Reibzylinder ein, wodurch sie nicht unbeabsich-
tigt herausrutschen kann.
Technische Daten der Reibzylinder (ca. Angaben):
Durchmesser D:
48 mm
Höhe: 50 mm
Aluminiumzylinder: Masse m
A
= 250 g,
spezifische Wärmekapazität
c
A
= 0,86 kJ/kg K,
Kupferzylinder: m
K
= 750 g, c
K
= 0,41 kJ/kg K
Elektrischer Anschluss: Buchsen mit 2 mm Durchmesser,
Pluspol „+“ isoliert,
Minuspol „–“ an Masse,
Verpolung führt nicht
zur Zerstörung.
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5 6 8 9 7 bl bm
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Fig.1: Komponenten