Soortelijke warmte aluminium

[henkiej94]

Ik heb dus de opdracht gekregen om de soortelijke warmte van aluminium te bepalen, maar weet niet hoe.

Uit deze proef krijg je nergens een waarde voor Q en je wil de c weten, je hebt dus 2 onbekendes, kan iemand mij vertellen hoe ik het als nog op kan lossen?

De proef:

De P.O. bestaat uit 2 delen

1. Experiment

• Zie hieronder

• Met dit werkelijke experiment wordt de soortelijke warmte van Aluminium bepaald.

2. Theoretisch model

• Maak met Coach6 een model waarin het experiment wordt nagebootst.

• Hierin staat dus het theoretisch verloop van het experiment.

• Laat het model berekenen met welke soortelijke warmte van Aluminium dezelfde eindtemperatuur bereikt wordt, zoals in het experiment.

In het verslag worden de gemeten en de theoretische waarden van de soortelijke warmte vergeleken.

Benodigdheden

• 2 Bekers

o 1 beker om water in te koken

o 1 beker met isolatie

• Aluminium-blokje met oogje, haakje

• Keukenpapier

• Laptop, meetpaneel Coach, temperatuursensor

• Weegschaal

Opdracht

 Beker met heet water

o Breng aan de kook

o Doe het Al-blokje erin en breng opnieuw aan de kook

 Beker voor koud water

o Weeg de beker

o Voeg koud water toe

o Weeg de hoeveelheid water; noteer de massa

o Meet de begin-temperatuur

o Laat de thermometer in de beker met koud water

 Blokje Aluminium

o Haal het Al-blokje met een haak uit het kokende water

o Droog het snel af en laat het blokje in het koude water zakken

 Metingen

o Roer regelmatig

o Laat de thermometer NIET tegen het Al-blokje staan

o Meet elke 20 seconden de temperatuur; noteer in tabel

o Ga door met meten tot de temperatuur minder dan 0,25 ºC per minuut verandert

o Noteer deze eind-temperatuur

 Blokje Aluminium

o Droog en weeg het blokje; noteer de massa

 Berekening

o Bereken de soortelijke warmte van Aluminium

 Vergelijken

o Volgens Wikipedia is de soortelijke warmte van Aluminium 880 J/ºC/kg

o Hoeveel % wijkt jouw waarde af?

o Als jouw waarde meer dan 10% afwijkt, waardoor zou dit kunnen komen?

[Luuk1]

Henkie,

Als je het aluminium blokje in het kokende water doet, krijgt het blokje ook een temperatuur van 100 graden. Als je vervolgens het blokje in koud water doet, dan gaat het blokje net zo lang energie afstaan aan het water totdat het blokje en het water dezelfde temperatuur hebben. Het blokje zorgt dus voor een temperatuurstijging van het koude water. Als je deze temperatuurstijging meet kun je uitrekenen hoeveel energie het water 'extra' heeft gekregen (c van water weet je). Als je de massa van eht blokje ook weet, kun je dus de soortelijke warmte van aluminium achterhalen, want de extra energie van het water is van het blokje gekomen!

Probeer nu eens bijbehorende vergelijkingen op te stellen.

[henkiej94]

c = Q : (m x Δt)

Je hebt me verteld dat ik de soortelijke warmte van water moest gebruiken voor Q, deze is 4186 J/(kg.K)

omdat de temperatuur 1,3 graden steeg, van 25,2 C naar 26,5 C, moet ik de Q dus met 1,3 vermenigvuldigen.

Omdat de delta t dus ook 1,3 C is kan ik die tegen elkaar wegstrepen, dan houd ik dus 4186/0,0221 over,

0,0221 is in kg, het blokje woog 22,1 gram

De uitkomst hiervan is 189411,76 volgens mij doe ik iets verkeerd?

[Luuk1]

Waarom zouden beide deltaT hetzelfde moeten zijn? Het water stijgt met 1,3 graden zeg je. Neemt die van eht blokje dan maar 1,3 graden af? Nee dus, de eindtemperatuur van het blokje is gelijk aan de eindtemperatuur van het water.

[henkiej94]

dus delta t = 26,5-100=-73.5

c=5441,8/(0,0221x-73,5)=-3350,14

Die minnetjes zullen waarschijnlijk om een of andere reden genegeert worden...

Dit wijkt nog steeds zo veel af van de werkelijke waarde, zou dit kunnen door het feit dat het blokje op de bodem lag waardoor ongeveer 1/5 deel van het totale raakvlak van het blokje warmte afstand aan de beker i.p.v. het water, en het blokje is tijdens het afdrogen en transporteren van beker naar beker afgekoeld. Verder kan water al beginnen te koken rond 94 C, waardoor de eigenlijke begin waarde lager lag.

[Jan van de Velde]

dus delta t = 26,5-100=-73.5

c=5441,8/(0,0221x-73,5)=-3350,14

Die minnetjes zullen waarschijnlijk om een of andere reden genegeerd worden...

Die minnetjes hebben een wezenlijke betekenis:

http://sciencetalk.nl/forum/index.php?showtopic=121459

(vooral §4.2 en hk 6)

Verder kan water al beginnen te koken rond 94 C, waardoor de eigenlijke begin waarde lager lag.

Stel dat inderdaad je ΔT kleiner was. Wat doet een kleinere ΔT met c in c=Q/(m·ΔT)?