Laborationsrapport
uppladdat: 2010-07-12
Inactive member
Laborationsrapport
Vasaskolan , Gävle
Laborationens titel: Specifik värmekapacitet för vatten
Sammanfattning:
Vi ska bestämma värmekapaciteten för vatten genom att värma vatten i en termosflaska med elektricitet. All energin som skickades in i systemet hamnade inte i vattnet som tänkt.
Ämne: Fysik A Klass: NV2C Laborationsdatum: 3/10-08
Lärarens noteringar:
Inl.datum: 24/10 -08
Kommentar:................................................................................
..............................................................................................
................................................................................................
...............................................................................................
Omdöme: Signatur:
Inledning
Syftet med denna laboration var att ta reda på hur man avgör ett okänt ämnes värmekapacitet. Vi skulle avgöra den specifika värmekapaciteten för vatten (H2O). En fråga vi skulle ta reda på var hur mycket kraft som behövs för att värma vattnet.
Teori
Specifik värmekapacitet är en storhet som beskriver olika ämnens förmåga att lagra värmeenergi. Den specifika värmekapaciteten anger även vilken energi som överförs när ämnets temperatur ändras. Specifik värmekapacitet mäts i enheten joule per kilogram.
Sambandet mellan energi och temperaturändring skrivs : W= C*m*?T
C och m avgör hur mycket temperaturen stiger, alltså ämnets karaktär och massa avgör hur mycket temperaturen stiger. Ju mer energi som tillförs desto högre temperatur får ämnet.
Material
- 3 st fluke
- 1 st termomenter
- 1 st "termos" med lock
- 1 st tidtagarur
- vatten
Utförande
Vi började med att plocka fram all material vi skulle använda och sedan tog vi termosen och vägde den och subtraherade bort massan. Vi fyllde termosen sedan med vatten och vägde hur mycket vatten som fanns i termosen. Det var viktigt att vattnet var så pass mycket så det täckte tråden som satt på termosens lock. Vi tog sedan fram de tre flukerna och kopplade dem till termosen enligt kopplingsschemat som vi fick. Vi läste av starttemperaturen och startade sedan uret samtidigt som vi slog på strömmen. Nu skulle vi ta reda på hur mycket temperaturen ändrades per minut och hur mycket energi det gick åt att värma vattnet. Vi rörde om termosen ordentligt före varje avläsning. Vi skrev ner våra värden efter varje minut i 22 minuter. När vi hade fått alla våra värden så gjorde vi beräkningar och tabeller för att ta reda på värmekapaciteten hos vattnet.
Enligt schemat nedan kopplade vi flukerna till termosen och strömuttaget.
Resultat
m*?T |
W |
0 |
0 |
0 |
1101,48 |
0,5206 |
2202,96 |
0,5206 |
3311,838 |
0,5206 |
4428,936 |
1,0412 |
5532,06 |
1,5618 |
6633,54 |
2,0824 |
7739,13 |
2,0824 |
8844,72 |
2,0824 |
9950,31 |
2,0824 |
11047,68 |
2,603 |
12134,36 |
2,603 |
13276,94 |
3,6442 |
14415,41 |
3,6442 |
15478,26 |
3,6442 |
16583,85 |
3,6442 |
17702,59 |
4,6854 |
18836,95 |
4,6854 |
20090,59 |
4,6854 |
21037,45 |
5,206 |
22161,12 |
5,206 |
23251,91 |
5,7266 |
24359,15 |
t (s) |
T (°C) |
W = U * I * t (J) |
0 |
16 |
0 |
60 |
16 |
1101,48 |
120 |
17 |
2202,96 |
180 |
17 |
3311,838 |
240 |
17 |
4428,936 |
300 |
18 |
5532,06 |
360 |
19 |
6633,54 |
420 |
20 |
7739,13 |
480 |
20 |
8844,72 |
540 |
20 |
9950,31 |
600 |
20 |
11047,68 |
660 |
21 |
12134,364 |
720 |
21 |
13276,944 |
780 |
23 |
14415,414 |
840 |
23 |
15478,26 |
900 |
23 |
16583,85 |
960 |
23 |
17702,592 |
1020 |
25 |
18836,952 |
1080 |
25 |
20090,592 |
1140 |
25 |
21037,446 |
1200 |
26 |
22161,12 |
1260 |
26 |
23251,914 |
1320 |
27 |
24359,148 |
Räta linjens ekvation på miniräknaren : y=4132,789403x+953,8093213
Grafen visar att värmekapacitet är 4254,1 J/g , det är approximerat
Miniräknaren visar att värmekapaciteten är 4132,789403 J/g , det är exakt
Värmekapaciteten är 4,132789403 J/kg
Diskussion
För att kunna räkna ut värmekapaciteten använde vi oss av sambandet c=W/m*?T.
En stor felkälla i detta experiment var termosen som vi använde. Vårat mål var ju att värma vatten och se hur stor värmekapacitet det har men problemet är att all värme som vi skickade in i termosen inte värmde bara vattnet. Vid uppvärmningen krävdes det extra energi för att förutom vattnet även värma upp termosflaskan och locket och det lyckades även rymma ut energi ifrån termosen till luften. Alltså har all energi inte hamnat i vattnet, vi har förlorat energi. Detta måste ha gjort att det tog längre tid att öka temperaturen i vattnet. Termosflaskan stal troligtvis 30-40 J/grad.
Temperaturen kan även ha blivit lite felaktig på grund av att vi inte rörde om i vattnet lika mycket hela tiden. Trots att vi försökte röra om noggrant hela tiden kan det vara så att temperaturen vid termometern inte stämde överens med temperaturen i det övriga vattnet just vid avläsningen på termometern.
Termosflaskans karaktär avgör också hur mycket energi som den stal, det är beroende på vilka ämnen termosen är gjord på. Ämnen leder värme olika bra. Termosflaskan innehåller aluminium inuti och aluminium både leder och suger åt sig värme bra vilket är ännu ett bevis på att all energi inte gick åt att värma vattnet.
Det fanns även en liten öppning i termosflaskan där e...
...läs fortsättningen genom att logga in dig.
Medlemskap krävs
För att komma åt allt innehåll på Mimers Brunn måste du vara medlem och inloggad.Kontot skapar du endast via facebook.
Källor för arbetet
Saknas
Kommentarer på arbetet
-
Inactive member 2017-02-21
Tung bror
Liknande arbeten
-
Inactive member
-
Inactive member
-
Inactive member
-
Inactive member
-
Inactive member
-
Inactive member
Källhänvisning
Inactive member [2010-07-12] LaborationsrapportMimers Brunn [Online]. https://mimersbrunn.se/article?id=58728 [2024-03-19]