Specifik värmekapacitet

Vi skulle beräkna den specifika värmekapaciteten hos vatten. Vi visste att vattnets specifika värmekapacitet var 4,18 KJ/kgK

Det laborationen gick ut på att kunna beräkna konstanten c för vattnets specifika värmekapacitet.

Vi hade en glas bägare, som vi värmde med en doppvärmare (300 W). Vi testade värma vattnet olika länge.

Det här blev resultatet:

Test 1: Värmdes för 100 sek, 0,4 kg vatten, ΔT 18 °C, Energi som krävs 30000J och specifika värmekapacitet var 4.1667 KJ/kgK

Test 2: Värmdes för 200 sek, 0,4 kg vatten, ΔT 34 °C, Energi som krävs 60000J och specifika värmekapacitet var 4.4117 KJ/kgK

Test 3: Värmdes för 300 sek, 0,4 kg vatten, ΔT 52 °C, Energi som krävs 90000J och specifika värmekapacitet var 4.237 KJ/kgK

Test 4: Värmdes för 60 sek, 0,4 kg vatten, ΔT 10 °C, Energi som krävs 18000J och specifika värmekapacitet var 4,500 KJ/kgK.

Då undrar jag varför vi var närmast den specifika värmekapacitets konstanten på just 100 sekunder?
Varför är det så?

Det jag tror faktiskt beror på är att 100 sekunder är det minsta värdet då doppvärmaren har hunnit värmas upp ordentligt. 60 är för lite, ty då har doppvärmaren inte nått sitt maximala potential för att värma vattnet. Kanske tar glasbägaren energin?

Vad tror ni?

För få experiment för att kunna bestämma. Hade ni gjort 1000 försök hade det blivit mer exakt.

Avrundningsfel gör säkert en del. Ni mätte inte direkt tusendels grader.

En slump att det blev vid 100 sekunder.

Instruktioner indikerade på att tre - sex försök var adekvata nog för att kunna få en vag.

Finns det verkligen ingenting som skulle kunna påverkat resultaten?

Någon som vet?

En faktor som påverkar är värmeförlusterna från bägarens väggar och vätskans överyta. Dess blir större desto varmare systemet blir.

Tiden som behövs för att doppvärmaren ska värmas upp ordentligt tror jag också har en viss betydelse.

Glasets uppvärmning påverkar förstås men jag tror den faktorn är liten. Labbägare är tunnväggiga och vatten har ett väldigt högt Cp. Men detta kan ni ju räkna på. Ta reda på/uppskatta hur mycket bägaren väger och leta reda på Cp för glas så kan ni uppskatta inverkan.

300 s experimentet har dock minst fel av alla utom 100 s så jag tror inte att värmeförlusterna är boven.

Faktorerna uppvärmningen av bägaren och tiden som krävs att doppvärmaren blir varm tror jag borde påverka resultatet i riktningen att det estimerade Cp blir för högt.

Men huvudorsaken är slumpen, tor jag. Eller den experimentella noggrannheten. Rörde ni om ordentligt i bägaren, t ex?

Bumpar denna tråd, då jag har gjort exakt samma laboration som TS.

Jag undrar dock, hur mycket energi går åt till bägaren?

Vi vet t.ex. att vid 20 sekunder, så avger doppvärmaren 6000 Joule. Hur mycket energi går åt till bägaren?

Ebägare = Cbägare * massa * (T-Tstart)

Vi vet alltså den specifika värmekapaciteten för bägaren, det är alltså ett plexiglas. Vi vet massan. Frågan är vad Temperatur differensen är för något? Är det samma temperatur som vattnet har vid start och vid slut? För vi har som sagt temperatur skillnaden för vattnet i bägaren, men inte temperaturen för bägaren själv. Ska man anta att de har samma temperatur?

Jag undrar detta eftersom jag vill räkna ut hur mycket energi som gått åt till bägaren från doppvärmaren vid slutet av experimentet.

Tacksam för svar!