Practicum 11:
Joulemeter
Meetrapport:
Onderzoeksvraag:
Bepaal de warmtecapaciteit van de joulemeter en de soortelijke warmte van messing.
Meetresultaten:
3.Temperatuur in het laboratorium: 20,0 °C
4.Massa van het lege binnenpotje van de joulemeter: 48,50 gram
5.Massa van het binnenpotje met water: 240,92 gram
7.Temperatuur water als die niet meer veranderd: 13,2 °C
8.Verschiltemperatuur (water en laboratorium): 20,0 – 13,2 = 6,8 °C
10.Spanning, U: 11,9 V – 13,3 V – 11,8 V
Stroomsterkte, I: 1,98 A – 2,23 A – 1,96 A
Zijn deze waardes onder de proef veranderd: Ja/nee
Zo ja, wat is de maximale grote van de verandering: 1,5 V en 0,27 A
11.Tijd dat de verwarming aan is geweest: 9 min en 53 sec
temperatuur als deze niet meer stijgt: 27,5 °C
12. Controle meting - Massa van het binnenpotje met water: 238,52 gram
14.Meet opnieuw de massa van het binnenpotje met water: 248,91 gram
15.Temperatuur als deze niet meer veranderd: 17,6 °C
16.Massa van het messing blokje: 101,43 gram
18.Meet de temperatuur als deze niet meer stijgt: 21,1 °C
Verwerkingen
Verwerking 1
Als je de verwarming hebt uitgeschakeld, koelt de verwarming niet meteen af, maar blijft nog enige tijd doorgloeien en warmte afgeven. Dit komt omdat de verwarming van ijzer is gemaakt, en daarom blijft de verwarming nog enige tijd warm. Dit is de reden waarom de temperatuur van het water nog een klein beetje stijgt. Deze temperatuur stijging bedroeg bij ons ongeveer 7 °C.
Verwerking 2
Een verklaring voor het kleiner worden van de massa van het water komt doordat door de warmte er een klein deel van het water is verdampt en daardoor verloren is gegaan aan de lucht. Een andere mogelijke verklaring is dat er water aan het verwarmingselement van de joulemeter is blijven hangen, het aantal gram water dat aan de joulemeter is blijven hangen is wel heel erg klein. Deze verklaringen verklaren de reden waarom bij uitvoering 12 de massa van het water iets kleiner is geworden.
Massa’s van het water met binnenpotje;
1ste waarde à 240,92 gram
2de waarde à 248,91 gram
Massa’s van het water zonder het binnenpotje;
1ste waarde à 240,92 – 48,5 = 192,42 gram
2de waarde à 248,91 – 48,5 = 200,41 gram
1ste + 2de waarde à 192,42 + 200,41 = 392,83 gram
Gemiddelde massa water;
392,83 / 2 = 196,42 gram
Verwerking 3
Elektrisch vermogen; P = U x I
U = gemiddelde spanning à ( 11,9 + 13,3 + 11,8 ) / 3 = 12,3 V
I = gemiddelde stroomsterkte à ( 1,98 + 2,23 + 1,96 ) / 3 = 2,06 A
P = U x I à P = 12,3 x 2,05 = 25,22 W
Elektrische energie die is omgezet in warmte; Q = P x t
P = 25,22 W
t = 593 sec
Qdompelaar = P x t à Qdompelaar = 25,22 x 593 = 14955,46 J
mw. à 196,42 gram à0,19642 kg
cw. à 4,18 x 103 J/kg
∆T à 27,5 – 13,2 = 14,3 °C
Qwater à ( mw. x cw. x ∆T ) = (0,19642 x 4,18 x 103 x 14,3) = 11740,81 J
Qdompelaar is gelijk aan Qwater + Qjoulemeter à ( mw. x cw. x ∆T ) + ( cj. x ∆T )
Qjoulemeter = Qdompelaar – Qwater à 14955,46 - 11740,81 = 3214,65 J
C = Q / ∆T à 3214,65 / 14,3 = 224,80 J K-1
Verwerking 4
De soortelijk warmte kan berekend worden met de formule à c = Q / (m x ΔT)
Q = 3214,65 J
m = 0,10143 kg
ΔT = temperatuursverschil = 100 – 21,1 = 78,9 °C
c = Q / (m x ΔT) à c = 3512,76 / (0,10143 x 78,9 ) = 401,69 J/kg
Verwerking 5
Waarde in de BINAS: 0,38 * 103 J/ Kg
Procentuele onnauwkeurigheid à(nieuw – oud ) / oud x 100%
((401,69 - 0,38 * 103) / 0,38 * 103 ) x 100% = 5,7 %
Verwerking 6
Mogelijke oorzaken voor de gevonden verschillen, kunnen zijn veroorzaakt door metingfouten tijdens het practicum. Een andere mogelijke oorzaak voor de gevonden verschillen kunnen ook door berekeningsfouten zijn veroorzaakt, bijvoorbeeld je rekent verder met een getal met onjuiste significant. Deze oorzaken kunnen onze meetonzekerheden verklaren.
Verwerking 7
Voor de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid kun je het beste een temperatuur rond kamertemperatuur pakken, omdat als je een temperatuur lager dan de kamertemperatuur zou pakken dan heb je de kans dat de temperatuur heel snel zal gaan stijgen. Als je een hogere temperatuur pakt bestaat er de kans dat de temperatuur heel snel zal gaan dalen. Daarom is ’t het beste om een temperatuur te pakken die rond de kamertemperatuur ligt, want deze zal niet snel stijgen of dalen. Maar blijft ongeveer constant.
Conclusie
De warmtecapaciteit van de joulemeter is 224,80 J K-1
De soortelijke warmte van messing is 401,69 J/kg
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden