Varmekapacitet

Måske var det en ide at du skrev selve opgaveteksten ind her, så er der noget mere konkret at forklare ud fra.

Formler kan da være rare, men forståelse er nu ikke at foragte.

I dette forsøg kobler vi nogle Vernier datamålere til en computer og lader dem opsamle data
fra forsøget. Data lagres direkte i Verniers databehandlingsprogram LoggerPro på computeren,
hvor man in flight kan se hvordan forsøget udvikler sig. Efter forsøget behandler man data i
LoggerPro ved at fitte bedste rette linjer osv. Den færdige figur med datakurver, tendenslinjer
osv. kan skrives ud på printeren og vedlægges rapporten.
Men inden vi kan trykke på startknappen må vi opstille forsøget! To datamålere kobles via et
interface til computeren. Den ene datamåler er en temperaturmåler (i ºC) og den anden måler
finder kraften (i N) på en slags badevægt. Når man har startet LoggerPro på computeren og
datamålerne er koblet til, vil man kunne se temperaturen og kraften i nederste venstre hjørne
på skærmen.
Man vejer en elkedel på en vægt og fylder cirka en liter vand i kedlen. Elkedlen vejes igen så
man ved hvor meget vand der er i kedlen. Elkedlen stilles på badevægten og temperaturmåleren
stikkes lidt mere end halvvejs ned i vandet. Målerens ledning bøjes om kedlens øverste kant og
sættes fast med et stykke tape på kedlens yderside. Elkedlen tilsluttes en stikkontakt via en
effektmåler så man ved hvor mange watt kedlen bruger. I programmet indstilles forsøget til at
vare 600s=10min og dataopsamlingsintervallet sættes til 1s (tilkald lærer). Man gør et stykke
tape klar som kan holde elkedlens kontakt nede og forhindre at kedlen slukker når vandet koger.
Elkedlen SKAL blive ved med at varme efter de 100 ºC er nået, sådan at vandet kan fordampe.
Så er vi klar! Tænd for elkedlen og sæt tapestykket på. Start dataopsamlingen.
Databehandling.
Under opvarmningen fra stuetemperatur til 100 ºC har vi
E=c m T
E=P t
hvor T er en temperaturændring og t er en tid der er gået. Ved at sætte den ene ligning ind
i den anden får vi
c=E/(m T)=(P t)/(m T)=(P/m) (t/T)=(P/m)/(T/t)
Vi kan derfor finde vandets varmekapacitet ved at finde stigningstallet T/t for temperaturen
under opvarmningen og dividere denne op i P/m.
Efter opvarmningen til 100 ºC begynder vandet at fordampe hurtigt. Vi har
E=Lf m
E=P t
Her er m massen af noget fordampet vand. Det fordampede vand betyder at kraften på
badevægten er steget med F= - m g (en negativ stigning er et positiv fald). Ved at sætte de
tre ligninger ind i hinanden får vi
Lf=E/m=(P t)/m=(P t)/( - F/g)= - (P t)(g/F)= - (P g)(t/F)= - (P g)/(F/t)
Vi kan derfor finde vandets fordampningsvarme ved at finde stigningstallet F/t for kraften
under fordampningen (som er negativ), dividere denne op i P g og skifte fortegn. 

Tilført el-energi E_el målt med effektmåleren  * tid

Modtaget varme-energi under opvarmning E_opv er massen af vandet * temperaturforskellen * varmefylden for vand

Modtaget varme-energi under fordampning E_for er massen af fordampet vand (masse før og efter forsøg trukket fra hinanden) * fordampningsvarmen for vand

Så må du selv oversætte det til dine bogstaver, hvis de er vigtigere end begreberne.

Indsæt de målte værdier. (husk fordampningsvarmen for vand er ukendt, bevar bogstavet ved indsættelse)

Sæt Tilføjet el-energi = Modtaget varme-energi ved opvarmning + modtaget varme-energi ved fordampning

isoler den tilbageblevne ubekendte (vands fordampningsvarme)