Bestemmelse af specifik varmekapacitet | Fysik B

Benævnelser

 [C]= , kJ pr. grader celcius  [m]= g, gram eller kg, kilogram  [c]= , Joule pr. kg grad  [t]= grader celcius

Teori

Når kaffen i et kop taber varme, er det fordi kaffen afgiver varme til omgivelserne. Et kalorimeter er fremstillet på en sådan måde, at varmeafgivelsen ikke er særlig stor. Derfor går vi ud fra i forsøget at kalorimeteret er et lukket system. I et lukket system er tilvæksten af den indre energi nul. Om et lukket system – altså en varmeisoleret beholder – vides følgende: Vores system består både af kalorimeter og lod. Derfor får vi: Om den tilførte varme ved vi at  . Da  får vi: Varmekapaciteten for kalorimeteret er det samme som kalorimeter med indhold. Det vil sige at  Når temperaturens i kaffen stiger, skyldes det at der tilføres en energi eller et arbejde. Dette kan beskrives på følgende måde; Tilvæksten i energi er lig med den tilførte varmeenergi plus det tilførte arbejde. Der er en sammenhæng mellem denne tilførte varme og temperaturstigningen. Nogle stoffer bliver nemlig varmet nemmere op end andre. For eksempel skal vand bruge en varmetilførsel på 4,18 kJ for at få 1 kg vand til at stige 1  Størrelsen kaldes for varmekapaciteten, som er symboliseret med tegnet C.

Sammenhængen mellem den tilførte varme Q, varmekapaciteten C og temperaturstigningen  er: ORBIT B af Per Holck, Jens Kraaer og Birgitte Merci Lund Et stofs varmekapacitet er proportionalt med et stofs masse c kaldes den specifikke varmekapacitet. c-værdien angiver hvor meget energi der skal tilføres 1 kg stof for at det kan opvarmes 1  Væskers specifikke varmekapaciteter er generelt større end faste stoffers. Bly Messing Aluminium Vand Tabellen viser opslåede størrelser over forskellige stoffers specifikke varmekapaciteter.

Apparatur

Til øvelsen anvendes følgende apparatur:  1 kalorimeter af messing med den specifikke varmekapacitet c . Nogle grupper har også brugt et kalorimeter aluminium med den specifikke varmekapacitet   Bly-, messing- og aluminium-lod  Termometer  Elkedel  Vægt  ”Vand”

Forsøgsbeskrivelse

Først skal der vand i kalorimeteret med en begyndelsestemperatur noget lavere end omgivelserne. Der skal netop være så meget vand, at de emner der skal undersøges, er dækket. Endvidere skal anvendes et kar med kogende vand, hvor emnerne der undersøges opvarmet, inden de flyttes over i kalorimeteret. Her måles temperaturen før og efter med et termometer. Under forsøget skal huskes at!

 Fastlæg kalorimeterets …