Mätning av specifika värme vatten och andra vätskor (5 / 5 steg)

Steg 5: slutsats

i detta experiment, specifik värme vatten mättes genom att värma upp en liten mängd vatten med en känd ineffekt och mäta temperaturen förändras över en viss tidsperiod. Experimentella fel på grund av värmeöverföring till eller från omgivningen var minimeras genom mätningar lika mycket tid före och efter den omgivande temperaturen nåddes.

Värmekapaciteten för vatten var fast besluten att vara: 4.4 +/-0,2 J/g/grad C.
Detta överensstämmer med det kända värdet av 4.2 J/g/degreeC

Samma experiment kunde användas att mäta värmekapacitet med substans som är en vätska vid rumstemperatur. För vätskor som är elektriskt ledande, bör motstånd och kablar vara isolerad så att de inte kommer i direkt kontakt med vätskan. Rent vatten är faktiskt en dålig ledare av elektricitet. Det bedriver endast väl när föroreningar (t.ex. salt) är närvarande. Några andra hushåll ämnen kan du testa är: vegetabilisk olja, olivolja, motorolja, gnugga alkohol.

Felkällor
Felkällor i detta experiment inkluderar mätfel, värmeöverföring till omgivande luft och kyla genom avdunstning. Mätfel är sannolikt den mest betydande av tre. Med grundläggande utrustning, kan specifik värme endast mätas med en noggrannhet av om +/-5%.

Förbättringar
Noggrannhet kan förbättras genom flera metoder:
1. minska fel på grund av värmeöverföring och avdunstning genom att använda en isolerad behållare som en styrofoam kopp med lock. Jag använde det jag hade.
2. minska mätfel med bättre instrumentering. Spänning och ström kunde mätas mer korrekt med digital multimetern snarare än att förlita sig på makt leverans displayen. En högre upplösning termometer kan också användas.
3. minska mätfel genom att öka spänningen. Öka värdet av V kommer att resulterar i ökade värden av jag och (T2-T1) också. Eftersom det absoluta felet i vart och ett av dessa kvantiteter är fast, kommer att öka värdena minska procentuella felet. Men det finns en avvägning sedan vid högre eller lägre temperaturer, fel på grund av värmeöverföring med omgivningen kommer att öka.
4. minska mätfel och värme överföringsfel av kurva montering. Istället för att helt enkelt använda en datapoint 10 minuter innan omgivningstemperatur och en annan datapoint 10 minuter efter, vore det mer korrekt att anpassa ett polynom kurva till alla data och beräkna temperatur förändringstakten (lutningen på kurvan) på ögonblick vätskan når den omgivande temperaturen. Vid detta ögonblick bör det ingen värmeöverföring till eller från omgivningen, så temperaturförändring skulle vara enbart på grund av tillförsel av elektrisk kraft.

Vidare läsning
Se Wikipedias inträde på Specifika Värmekapacitetenför en detaljerad beskrivning av specifik värme inklusive kända värden för olika material.

För detaljer om andra intressanta experiment och projektorn.