Specifik varmekapacitet for aluminium

Formål

Formålet med øvelsen er at bestemme aluminiums specifikke varmekapacitet

Teori

Idet vi antager, at vi arbejder med et isoleret system, er der energibevarelse i systemet. Den energi, loddet afgiver, må derfor være lig den energi, vandet modtager. Der gælder altså, at ∆E hvor E angiver den indre energi i systemet. Da vi har et system bestående af lod og vand samt en termokande, som, vi antager, er helt isoleret og derfor ikke indgår i energiregnskabet, kan energiligningen også skrives som ∆E = ∆E + ∆E så m ∙ c ∙ (t - t ) + m ∙ c ∙ (t hvor m angiver masserne, c angiver de specifikke varmekapaciteter, t angiver starttemperaturen af vandet, og t angiver den fælles sluttemperatur for vand og lod.

Vi har i det ovenstående ikke taget højde for, at termokanden også modtager energi. Forsøget kan derfor laves med et kalorimeter af messing. Den inderste kalorimeterskål modtager energi fra loddet, så derfor kommer energiligningen i dette tilfælde til at få følgende form: ∆E = ∆E + ∆E + ∆E så m ∙ c ∙ (t - t ) + m ∙ c ∙ (t - t ) + m ∙ c ∙ (t - 100°C) = 0 Bemærk, at c = c , da de begge er af messing.

I begge forsøg sættes vands specifikke varmekapacitet til c

Apparaturliste

Messing lod, termokande, vægt, elkedel, digitaltermometer, messing kalorimeter.

Fremgangsmåde

Vi målte loddets masse, m . Derefter varmede vi loddet op til 100 °C i elkedlen, så loddet havde samme temperatur som vandet. Samtidig vejede vi termokanden, m , hvorefter vi fyldte termokanden med præcis så meget vand, at loddet blev helt dækket. Temperaturen af dette vand var lige under stuetemperatur. Vi vejede termokanden med vand i, m og beregnede derefter vandet masse, m Vi målte vandets temperatur, t . Vi nedsænkede det varme lod fra elkedlen i termokanden og rørte forsigtigt med termometeret. Da temperaturen ikke steg mere, målte vi vandet temperatur, t Derefter gentog vi forsøget, men med en kalorimeterskål i stedet for termokanden.

Måleresultater

Termokande: Kalorimeter: m Relativ afvigelse C 100.17g 479.97g 888.77g 408.8g

Databehandling

Til ligninger er lommeregnerens ligningsløser brugt. For at finde m trækkes m fra m m Relativ afvigelse C 100.17 g 87.77g 312.32g 224.55g Termokande: m Fællestemperatur aflæst på digitaltermometer: 22.9 Energibevarelse= Relativ afvigelse: Kalorimeter: =87.77g =100.17g =224.55g Fællestemperatur aflæst på digitaltermometer =25.5 Energibevarelse= c Relativ afvigelse:

Fejlkilder

Da vi …