Fysik
kalorimeterligninger
Det virker uoverskueligt, men det er en kalorimeterligning. jeg ved at min endelige formel er rigtig, men at jeg har lavet en indsætningsfejl der hvor jeg har sat tal ind i formlen. Jeg kan bare ikke se hvad fejlen er.
En isterning med starttemperatur på 0 grader celsius tilsættes et kalorimeter med lunkent vand. Kalorimeteret har en masse og en specifik varmekapacitet. Fællestemperaturen søges.
Vi målte følgende størrelser:
Isterning start T: 0 °C
Vandets og kalorimeterets start T: 22,3 °C
Vandets vægt: 257g
Kalorimetervægt: 87 g
Fælles T(vand + is):14,1 °C
Fælles masse: 287g
Signaturforklaring:
mv = vands masse i kg
msv = smeltevands masse i kg
mb = kalorimeterets (bægerets) masse i kg
mis = isens masse i kg
cv = vands specifikke varmekapacitet i J/(kg*grad)
cb = kalorimeterets (bægerets) specifikke varmekapacitet i J/(kg*grad)
Lis = specifik smeltevarme for is i J/g
Tfælles = fælles temperaturen i grader celsius.
Tvand = vandets temperatur i grader celsius
Tis = isens temperatur i grader celsius
m_sv c_v (T_fælles-T_is )+m_v c_v (T_fælles-T_vand )+m_b c_b (T_fælles-T_vand )+m_is L_is=0
m_sv c_v (T_fælles-T_is )+m_v c_v (T_fælles-T_vand )+m_b c_b (T_fælles-T_vand )+m_is L_is=0
m_sv c_v*T_fælles-m_sv c_v*T_is+m_v c_v*T_fælles-m_v c_v*T_vand+m_b c_b*T_fælles-m_b c_b*T_vand+m_is L_is=0
m_sv c_v*T_fælles+m_v c_v*T_fælles+m_b c_b*T_fælles=m_sv c_v*T_is+m_v c_v*T_vand+m_b c_b*T_vand-m_is L_is
T_fælles (m_sv c_v+m_v c_v+m_b c_b )=m_sv c_v*T_is+m_v c_v*T_vand+C_b*T_vand-m_is L_is
T_fælles=(m_sv c_v*T_is+m_v c_v*T_vand+m_b c_b*T_vand-m_is L_is)/(m_sv c_v+m_v c_v+m_b c_b )
Nu har jeg den formel jeg skal bruge for at beregne fællestemperaturen, men før jeg kan det er jeg nødt til også at kende is specifikke smeltevarme. Denne værdi er på 334,4 kJ/kg
Beregning af fællestemperaturen ved at indsætte de målte værdier i formlen:
T_fælles=(125,4 J/grad*0°C+1074,26 J/grad*22,3°C+78,3 J/grad*22,3°C-0,03*334,4)/(125,4 J/grad+1074,26 J/grad+78,3 J/grad)
T_fælles=20,1 ?
Jeg ved der er en fejl i det sidste, altså hvor jeg har indsat tal i fomlen, men jeg kan ikke se hvad.
Svar #1
31. oktober 2012 af Andersen11 (Slettet)
Din notation indbyder jo ikke ligefrem til overskuelighed.
Isen med massen mis smeltes, hvilket kræver energien mis·Lis .
Den smeltede is varmes dernæst op til fællestemperaturen Tf , hvilket kræver energien mis·cvand·(Tf - T0) .
Al denne energi frigøres ved at den lunkne mængde vand mv med temperaturen Tstart afkøles til fællestemperaturen Tf, hvorved der frigøres energien mv·cvand·(Tstart - Tf) .
Energiregnskabet er da
mis·Lis + mis·cvand·(Tf - T0) = mv·cvand·(Tstart - Tf) .
Benyttes T0 = 0C , haves så
(mv + mis)cvand·Tf = mv·cvand·Tstart - mis·Lis ,
og dermed
Tf = (mv / (mv + mis))·Tstart - mis·Lis / ((mv + mis)cvand)
Skriv et svar til: kalorimeterligninger
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.