Ph 10

Versuch

Elektrische Arbeit - 1


Hinweis:
Das Vorgehen bei diesem Versuch setzt die Formel für die Änderung der inneren Energie bei Temperaturänderung voraus.

Wenn man darüber nachdenkt, von welchen physikalischen Größen die elektrische Arbeit abhängt, so kommt man unschwer auf die Idee, dass der elektrische Strom, die Spannung und auch die Zeitdauer, während der die Stromquelle eingeschaltet ist, eine Rolle spielen könnten. Wie die elektrische Arbeit genau von diesen Einflussgrößen abhängt soll der folgende Versuch zeigen.

Rückblick:
Im Laufe des Physikkurses standen wir schon einmal vor einem ähnlichen Problem:
Gesucht war die Formel für die kinetische Energie eines Körpers: . Du brauchst dich an Details des damals durchgeführten Versuchs nicht mehr erinnern, Du solltest aber noch wissen, dass wir damals die kinetische Energie eines Körpers in potenzielle Energie umgewandelt haben, von der wir bereits die Formel kannten (Epot = m·g·h).

Auch beim Auffinden der Formel für die elektrische Arbeit wandeln wir diese in eine Energieform um, von der wir die Formel bereits kennen: Bei jedem Tauchsieder wird elektrische Arbeit fast vollständig in innere Energie des Wassers umgesetzt, so dass wir näherungsweise sagen können:

Wel = ΔEi    (1)

Damit die innere Energie des Wassers nicht gleich an die Umgebung abgegeben wird, verwendet man bei diesem Versuch ein gutes Kalorimeter.

 

1. Versuch: Abhängigkeit der Stromarbeit von der Zeit

Bei diesem Versuch lässt man die beiden andern vermuteten Einflussgrößen (U und I) konstant.

Messergebnisse: Für mw = 200 g;   U = 2,6 V und I = 2,5 A ergibt sich:

t in min
0
1
2
3
4
in °C
22,9
23,3
23,8
24,3
24,7
in °C
0
0,4
0,9
1,4
1,8

 

1. Aufgabe:
Zeichnen Sie das zugehörige t--Diagramm und formuliere die Abhängigkeit der elektrischen Arbeit von der Zeit.