Varmefylde - Granit

Formål

Formålet med forsøget er, at bestemme granitstens varmefylde, også kaldet specifikke varmekapacitet. Dette kan gøres ved hjælp af dette forsøg.

Teori

Når man tilfører energi til et legeme stiger temperaturen. Mange eksperimenter og forsøg har vist, at energien der skal tilføres, for at temperaturen skal stige, hænger sammen med, hvad legemet er lavet af og dets masse. Sammenhængen mellem energitilførsel og temperaturstigning er givet ved ligningen: E = c x m x Δt hvor E er energitilførslen.

m er legemets masse.

Δt er temperaturstigningen af legemet. c er legemets varmefylde eller specifikke varmefylde. I dette forsøg burde det kogende vand i elkedlen afgive så meget energi til granitstenen, at den også kommer op på 100 C ligesom vand, der koger. Granitstenen burde modtage alt den energi, at den ville komme op på 100 C. Grunden til at granitstenen ikke koger, er at stenen har et meget højere kogepunkt end vand. Når en granitsten er 100 C og kommer over i vand på 22 C, afgiver stenen energi til vandet. Grunden til at vandets temperatur bliver højere end luftens skyldes, at vandet modtager mere energi fra stenen, end vandet afgiver til luften. Når vandet falder igen, skyldes det, at vandet afgiver mere energi til luften end vandet modtager fra stenen.

Granitsten er en stenart, der er opstået ved vulkansk aktivitet for omkring 3,5 millioner år siden. Dvs. at granitten har været smeltet, og er derfor en slidstærk sten. Granit består næsten kun af mineralerne kvarts, feldspat og muscovit.

Hypotese

Granitstens varmefylde, også kaldet specifikke varmekapacitet, kan bestemmes ved hjælp af dette forsøg. Det forventes, at granitstenens specifikke varmekapacitet ligger på 800 J/kg C.

Materialer

 1 Snor  Granitsten  Kop  Koldt Vand  Kogende Vand  Elkedel  Termometer

Fremgangsmetode/Forsøgsbeskrivelse

Jeg startede med, at indsamle de nødvendige redskaber, som også kan ses ovenfor. Herefter vejede jeg stenen. Den vejede 0,079 kg. For at jeg kunne hejse min sten ned i elkedlen, måtte jeg binde den med snor. Stenen blev lagt ned i en varm elkedel i 3 minutter første gang. Imens vejede jeg en kop med vand. Vandet i koppen vejede 0,199 kg. Da der var gået tre minutter, hejste jeg min sten op af elkedlen og lagde stenen hurtigt i min kop, så granitstenen ikke skulle miste alt for meget energi, selvom der altid vil gå lidt til spilde.