Introduktion
Syftet med laborationen är att bestämma den specifika värmekapaciteten för vatten i flytande form. Specifik värmekapacitet är ett mått på termisk tröghet.
Det beskriver hur mycket energi som krävs för att förändra temperaturen av ett kilogram av ett ämne med Kelvin.
Därför betecknas den som . Det finns som följd ett samband mellan tillförd energin och värmeökning som lyder , där Q är tillförd energi, c är ämnets konstant för specifik värmekapacitet, m är massa och är temperaturändringen.
Genom att tillföra energi kan man mäta temperaturändringen och beräkna den specifika värmekapaciteten.
Specifik värmekapacitet är inte endast beroende på ämne utan även fas då fast, flytande och gasform av ett ämne har olika värmekapacitet.
Innehållsförteckning
Materiel
Metod
Resultat
Diskussion
Utdrag
Det mättes upp 150ml rumstempererat vatten i en termos med inbyggd uppvärmningsanordning. 150ml valdes för att vattennivån skulle vara ovanför värmeelementet.
Uppvärmningsanordningen hade spänningen 3V, strömmen fick inte överstiga 1,5A och resistansen var 2ohm.
Effekten skulle således vara upp till 4,5W. Varje 60 sekunder mättes temperaturen och antecknades. Vi valde 60 sekunder som tidsintervall då det gav oss tillräckligt lång tid att anteckna mätningarna.
Även spänningen, strömmen och effekten mättes varje 60 sekunder för att markera eventuella avvikelser bland dessa.
Detta gjordes i 20 minuter för att vi skulle få tillräckligt många mätvärden för att kunna se en säker trend.
Vi valde även att inte fortsätta i längre än 20 minuter då lektionstiden skapade en viss tidspress på laborationen.
---
Enligt beräkningarna fick vi fram att värmekapaciteten för vatten var 4,8kJ/kgK. Den egentliga värmekapaciteten är 4,2kJ/kgK vilket ger ett fel på 0,6kJ/kgK.
Förväntat var att resultaten skulle vara högre än 4,2kJ/kgK då beräkningarna inte räknat med att anordningen också värms upp.
Utöver detta förekommer även energiförluster då luften runtomkring värms upp och en del vatten avdunstar.
Dessa eftersom luften och anordningen också har en värmekapacitet som behövde räknas med d.v.s. det gick åt en del energi till att värma upp dem.
Som vi ser på figur 2 var det för låg temperatur mellan t=5 och t=10. Detta skedde då utförande vid experimentet glömde att blanda vattnet fram till t=6 och det således gav en lägre temperatur då det kalla vattnet sjönk ner till termometern.
Lämna ett svar