Fysik
varmekapacitet
HEYY SP.
Jeg har lige et spørgsmål angående om begyndelsestemperatur af vand i forhold til varmeudveksling med omgivelser.
Vi har et kolorimeter(en eller anden boks hvor varme ikke kan afgives/optages, isoleret altså). Der bliver puttet en skål ned med vand i.
Q(vand) = m (vand ) * c ( vand) * (t2-t1)
vi kender alt info for vand.
Det vi vil gøre, formålet, er at finde Q for et metal, i dette tilfælde jern. Vi varmer noget jern så vi har en start temperatur på 100 grader, dernæst putter vi jernet ned i kalorimeter med vand.
Det er en forudsætning for denne bestemmelse af cjern at der ikke er nogen varmeudveksling med omgivelser, og at varmekapaciteten af kalorimetret kan sættes til 0. Disse forudsætninger er selvfølgelig ikke helt opfyldt. Du kan minimere varmeudveksling med omgivelser ved at vælge en passende begyndelsestemperatur tstart. overvej om du bør vælge begyndelsestemperaturen større eller mindre end stuetemperatur.
Svar #1
25. august 2013 af hesch (Slettet)
Det varme jern vil jo få den fælles sluttemperatur for jern+vand til at stige. Under denne proces ønskes at der sker minimal varme udveksling med omgivelser ( stue ). Så middeltemperaturen under varmeudvekslingsprocessen skal svare til stuetemperatur. Altså skal begyndelsestemperaturen være mindre end stuetemperatur.
Nå, ja, det blev noget sludder med sluttemperatur for jern+vand, men forstå mig ret. :)
Svar #2
25. august 2013 af hesch (Slettet)
#0: Prøver lige igen:
1) Når du stiller en skål med vand i kalorimetret, måler vandets temperatur til mindre end stuetemperatur, og lægger låg på, vil temperaturen i vandet jo herefter stige ganske langsomt pga. den højere stuetemperatur. Du har derfor lavet en målefejl. Kalorimetret får tilført kalorier.
2) Du varmer nu jernet op, og putter det i vandet ( der går lidt tid ).
3) Du venter nogen tid, indtil vandet og jernet har udvekslet varme, og den fælles temperatur er nu steget til lidt over stuetemperatur. Denne fælles temperatur vil nu falde ganske langsomt, indtil du får målt sluttemperaturen. Kalorimetret afgiver kalorier. Du laver hermed en målefejl med modsat fortegn af fejlen under 1).
Du skal derfor tilstræbe at summen af målefejl under 1) og 3) = 0, altså at målefejl under 1) = -målefejl under 3). Derfor starttemperatur < stuetemperatur. Prøv at skitsere temperaturforløb, så kan du se det.
Svar #4
25. august 2013 af hesch (Slettet)
#3: Intet ?
Har du prøvet at skitsere temperaturforløbet i et ( t, T ) koordinatsystem. Tegn heri også stuetemperatur ( T(t) = 22º ).
Ideelt set skal arealet mellem grafen for stuetemperatur og grafen for temperatur for indhold af skålen blive lig med 0, regnet fra måletidspunkt for vandtemperatur til måletidspunkt for fællestemperatur. For så har kalorimetrets varmeudveksling med omgivelser været 0 under forsøget
Svar #5
25. august 2013 af hansen1921 (Slettet)
Jo undskyld jeg har forstået det nu efter svar 2.
Så begyndelsestemperatur skal være mindre end stuetemperatur, fordi systemet skal modtage varme fra omgivelserne. efter vi har puttet jernlod i vand vil der ske en temperaturstigning i systemet og dermed vil systemet nu afgive varme til omgivelserne.
er det forstået korrekt?
Svar #6
25. august 2013 af hesch (Slettet)
Ja, og den samlede varmeafgivelse/varmeoptagelse tilstræbes at blive 0.
Varmeoptagelse pr. tidenhed = ( Tstue - Tskål ) *k, hvor k er en termisk varmeledningskonstant for kalorimetret.
Skriv et svar til: varmekapacitet
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.