Fysik

Bestemmelse af ukendt metals c-værdi

23. oktober 2015 af EO1567 (Slettet) - Niveau: C-niveau

Jeg har på gymnasiet gennemført et forsøg, der har til formål at bestemme et ukendt metals c-værdi/specifikke varmekapacitet.

Vi anbringer først et lod af det ukendte metal (loddets starttemperatur = 20,6 grader) i et kalorimeter og opvarmer vand til 100 grader i en elkedel. Herefter hælder vi kogende vand over loddet til det er dækket af vand. Der skulle 79,2 g kogende vand til før det blev dækket. Så måler vi temperaturen i vandet med loddet med et termometer til gradtallet stort set ikke falder mere. Fællestemperaturen = 63,2 grader.

Nu skal jeg jo så bestemmet metallets specifikke varmekapacitet. Hvordan gør jeg det. Jeg kan vel bruge min viden om vands varmekapacitet til at lave en ligning med en ubekendt eller?

Brugbart svar (0)

Svar #1
23. oktober 2015 af Heptan

Jo, det kan man. Udnyt at metallet har optaget præcis den mængde varme (energi), som vandet har afgivet.

$-Q_{vand}=Q_{lod}$

Jeg minder om at Q = mcΔT. Heraf får man

$-m_{vand}\cdot c_{vand}\cdot (T_2-T_a)=m_{lod}\cdot c_{lod}\cdot (T_2-T_b)$

hvor T_a er starttemperaturen af vandet (100 ºC), og T_b er starttemperaturen for loddet. Én ligning med én ubekendt.

Vær opmærksom på om kalorimeteret optager varme ... det burde fremgå af øvelsesvejledningen. Så skal man nemlig inkludere kalorimeteret i beregningerne.

Brugbart svar (0)

Svar #2
23. oktober 2015 af peter lind

Loddet modtager varmeenrgien Q_lod = m_lod*c*ΔT hvor ΔT er temperaturstigningen af loddet

Vandet afgiver energimængden Q_vand= m_vand*c_vand*ΔT hvor ΔT er temperaturfaldet af vandet

Svar #3
23. oktober 2015 af EO1567 (Slettet)

#1
Jo, det kan man. Udnyt at metallet har optaget præcis den mængde varme (energi), som vandet har afgivet.

$-Q_{vand}=Q_{lod}$

Jeg minder om at Q = mcΔT. Heraf får man

$-m_{vand}\cdot c_{vand}\cdot (T_2-T_a)=m_{lod}\cdot c_{lod}\cdot (T_2-T_b)$

hvor T_a er starttemperaturen af vandet (100 ºC), og T_b er starttemperaturen for loddet. Én ligning med én ubekendt.

Vær opmærksom på om kalorimeteret optager varme ... det burde fremgå af øvelsesvejledningen. Så skal man nemlig inkludere kalorimeteret i beregningerne.

-0,0792*4180*(63,2-100)=0,1998*x*(63,2-20,6)

x= 1431,344584 J

Det er ikke i nærheden af nogle af alu, kobbers, messings eller zinks specifikke varmekapacitet.

Altså jeg omregnede vægten fra g til kilo. Men har jeg gjort noget galt sådan i min udregning?

Eller har vi lavet fejl under forsøget?

Brugbart svar (0)

Svar #4
23. oktober 2015 af peter lind

Det forekommer mig noget usandsynligt at loddet har vejet ca 200g medens vandet kun har vejet 79,2g Undersøg lige om de tal er rigtige

Svar #5
23. oktober 2015 af EO1567 (Slettet)

#4
Det forekommer mig noget usandsynligt at loddet har vejet ca 200g medens vandet kun har vejet 79,2g Undersøg lige om de tal er rigtige

Det er det min makker har skrevet. Hvor mange g vand tror du der i virkeligheden var?

Brugbart svar (0)

Svar #6
23. oktober 2015 af peter lind

Det kan også være at kalorimeteret har en varmekapacitet, der spiller en rolle

Svar #7
23. oktober 2015 af EO1567 (Slettet)

#6
Det kan også være at kalorimeteret har en varmekapacitet, der spiller en rolle

Men det burde ikke spille en så stor rolle, at man får ca. 500 joule over største specifikke varmekapacitet for et metal.

Hvis massen af vand stiger, vil den specifikke varmekapacitet desuden stige

Brugbart svar (0)

Svar #8
24. oktober 2015 af peter lind

Med de sparsomme oplysninger jeg har om fprsøget kan jeg kun påpege mærkværdigheder. Om kalometriet spiller en rolle er jo afhængig af kalometriet.

Skriv et svar til: Bestemmelse af ukendt metals c-værdi

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.