Mätning av specifika värme vatten och andra vätskor (4 / 5 steg)
Steg 4: resultat
Massa vatten, M = 251 g omgivningstemperatur, Ta = 20,1 grader C spänning, V = 7.5V nuvarande, jag = 1,00 se en tomt på uppgifterna nedan: t [sekunder] - T [grader C] 0 - 13,8 120-14,9 240-15,9 360-16,8 480-17,7 600-18,6 720-19,4 840-20,2 (nära rumstemperatur) 960-20,9 1080-21,7 1200-22,6 1320-23,4 1440-24,0 1560-24,8
Beräkningar
Den omgivande temperaturen var 20,1 grader C. En av datapoints var 20,2 grader C som ligger mycket nära omgivande. För att minimera misstag på grund av värmeöverföring till eller från omgivningen, kan titta på data från 10 minuter innan tills 10 minuter efter denna datapoint.
T1 = 240, T1 = 15,9 t2 = 1440, T2 = 24,0 total tid = t2-t1 = 1200 s temperaturförändring = T2-T1 = 8,1 grader C
Elkraft i watt är lika med V * jag eller spänning gånger nuvarande. 1 Watt är också motsvarar 1 J/s (Joule per sekund). Således:
Power P (J/s) = V * jag energi E J = P * (t2-t1) = V*I*(t2-t1) specifika värme (J/g/degreeC) = E / M / (T2-T1) = V*I*(t2-t1) / M / (T2-T1)
Ersätta mätt värden ger:
Specifik värme = 7.5*1.00*1200/251/8.1= 4,4 J/g/degreeC
Noggrannhet
Kvantiteten V har en tolerans på +/-0 .1v eller ca 1,3% (0,1/7.5).
Kvantiteten som jag har en tolerans på +/-0 .01A eller cirka 1,0% (0.01/1.00).
De kvantiteter t1 och t2 har en tolerans på +/-1 sekund.
Kvantiteten (t2-t1) har därför en tolerans på +/-2 sekunder eller ungefär 0,2% (2/1200).
Kvantiteten M har en tolerans på +/-1g eller cirka 0,4% (1/251).
Kvantiteterna T1 och T2 har en tolerans på +/-0,1 grader C.
Kvantiteten (T2-T1) har därför en tolerans på +/-0.2 eller ungefär 2,5% (0,2/8.1)
När att multiplicera eller dividera kvantiteter, Lägg deras procentuella toleranser ihop. Det beräknade värdet av specifika värme har därför en tolerans på ca 5,4% ger ett slutresultat 4,4 +/-0.2 J/g/degreeC.