bepaling warmtecapaciteit
sara stelde deze vraag op 04 oktober 2023 om 13:47.hallo,
voor school moeten wij een practicum doen, maar we zitten vast met ons groepje.
het gegeven:
100ml koud water (23°) en 100ml warm water (66°)
en als we de mengsels samengoten in een calorimeter bekwamen we 40,5°
warmtecapaciteit van water = 4186 J per kg K
nu moeten we dus de warmtecapaciteit van de calorimeter berekenen.
onze leerkracht gaf ons de formule:
Ch2o . m . delta T1 = Ch2o . m . delta T2 + Ccalorimeter . delta T3
(met delta T1 = verschil calorimeter en warme water, T2 = verschil calorimeter en koude water, en T3 = verschil calorimeter en lucht of omgeving. hiervoor hebben wij 23°)
wij hebben dit dus berekend, en je zou 87 J per K moeten uitkomen, maar wij komen 191 uit...
onze berekening:
4186 . 0,1 . 25,5 = 4186 . 0,1 . 17,5 + Ccalorimeter . 17.5
als wij dit echter uitrekenen komen we uit op 191 en dus niet op 87.
snapt iemand dit?
we kunnen alle hulp gebruiken!
Reacties
Zat het koude water al in de calorimeter, beide met een temperatuur van 23 ºC, voordat je het hete water erbij deed? Zo ja, dan is je berekening goed.
Je verwacht dat je proef uitkomt op een warmtecapaciteit van 87 J/K, maar je komt hoger uit.
Kan het zijn dat er tijdens de proef warmte naar de omgeving is gegaan, doordat de lucht er omheen en de tafel iets in temperatuur zijn gestegen?
Kan het zijn dat er tijdens de proef wat water is verdampt, wat veel warmte kost?
Zo ja, is het dan logisch dat je een te grote of juist een te kleine warmtecapaciteit van de calorimeter vindt? Leg eens uit?
Groet, Jaap
we hebben eerst het ene water opgewarmd dan in de calorimeter gedaan, en dan het koude water erbij.
de temperatuur hebben we eigenlijk direct daarna gemeten.
er kan eventueel wel wat water verdampt zijn, maar niet zoveel, want de temperatuur is redelijk direct gemeten. maar moest er water verdampt zijn, zou het toch lager moeten zijn?
groeten
Goed, aan het begin had de calorimeter de omgevingstemperatuur van 23 ºC,
daarna 100 mL water van 66 ºC erin en tenslotte 100 mL water van 23 ºC erbij.
Eindtemperatuur van alles 40,5 ºC. Je berekening past hierbij.
Vanaf het gieten van het hete water tot aan de meting van de eindtemperatuur: stel dat er toch wat warmte naar de omgeving is gegaan. Dan is die warmte niet in de calorimeter geëindigd. In je berekening neem je ten onrechte aan dat die 'verloren' warmte in de calorimeter is geëindigd, dus bij
warmtecapaciteit=(door calorimeter opgenomen warmte) / temperatuurverandering
vul je een te grote of juiste te kleine waarde voor de opgenomen warmte in?
Gevolg: je vindt een te grote of juist te kleine waarde van de warmtecapaciteit?
Iets anders: onderweg bereken je het verschil van
de door het koude water opgenomen warmte minus
de door het hete water afgestane warmte.
De meetonzekerheid in dit verschil is de som van de meetonzekerheden in de twee porties warmte. Daardoor is de onzekerheid in de uitkomst betrekkelijk groot.
Van de 191 J/K hoef je niet wakker te liggen, als je een en ander goed uitlegt.
Groet, Jaap
