Warmtecapaciteit berekenen van een vloeistof

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer

Bericht 14-01-'12, 11:12

choco-and-cheese

Warmtecapaciteit berekenen van een vloeistof

Ik heb de microcursus over thermodynamica doorgenomen en kan ondanks al deze handige know-how één bepaald soort vraagstuk niet oplossen.

OPDRACHT

380 g vloeistof wordt bij 12°C in een calorimeter met C = 36 J/K gebracht. De calorimeter wordt gedurende 180s verwarmd aan een vermogen van 20 W, waarbij de temp. stijgt tot 17°C.

Bereken de warmtecapaciteit van de vloeistof.

VERWERKING:

1) Qelektrisch = 20 J/s * 180 s = 3600 J

2) Een formule die net een factor 100 verschilt van het juiste antwoord, toeval of niet?:
\(\frac{C}{m*(Te-Tb)} - \frac{C}{m*K}\)
\(\frac{36J}{380g*5K} - \frac{36J}{380g*K} = 0,018 \frac{J}{g.K}\)
Het correcte antwoord zou 1,8 kJ/kg.K moeten zijn. Kan iemand me op weg helpen?
Omhoog

Bericht 14-01-'12, 11:22

klazon

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.933

Re: Warmtecapaciteit berekenen van een vloeistof

Bereken eerst hoeveel energie de caloriemeter opneemt.

Hoeveel blijft er dan nog over voor de vloeistof?
Omhoog

Bericht 14-01-'12, 11:46

choco-and-cheese

Re: Warmtecapaciteit berekenen van een vloeistof

Dus is het antwoord:
\(\frac{3600J}{380g*5K} - \frac{36J}{380g*K} = 1,8\frac{J}{g.K}\)
Thanks :)
Omhoog

Bericht 14-01-'12, 12:16

Jan van de Velde

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.270

Re: Warmtecapaciteit berekenen van een vloeistof

wiskundig opgelost.
\( C \cdot \Delta T + m \cdot c \cdot \Delta T = P \cdot t \)
\( m \cdot c \cdot \Delta T = P \cdot t - C \cdot \Delta T \)
\( c = \frac{P \cdot t - C \cdot \Delta T}{m \cdot \Delta T}\)
en daaruit volgt dan inderdaad jouw vergelijking.

een redenering gaat overigens net zo vlot en is wel wat inzichtelijker misschien:
  • de calorimeter neemt C·ΔT = 36 x 5 = 180 J op
  • blijft over voor de vloeistof 3600-180 = 3420 J.
  • per kelvin nam de vloeistof dus 3420/5= 684 J/K op
  • per gram vloeistof en per kelvin is dat dan 684:5 = 1,8 J/(g·K)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
Omhoog

Bericht 14-01-'12, 12:49

klazon

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.933

Re: Warmtecapaciteit berekenen van een vloeistof

Jan van de Velde schreef:
  • de calorimeter neemt C·ΔT = 36 x 5 = 180 J op
  • blijft over voor de vloeistof 3600-180 = 3420 J.
  • per kelvin nam de vloeistof dus 3420/5= 684 J/K op
  • per gram vloeistof en per kelvin is dat dan 684:5 = 1,8 J/(g·K)
Dat is ook mijn favoriete manier van oplossen. Stap voor stap.

Als je alles in één grote formule stopt raak je het overzicht kwijt en loop je de kans dat je niet meer ziet waar je mee bezig bent.
Omhoog

Bericht 15-01-'12, 15:39

choco-and-cheese

Re: Warmtecapaciteit berekenen van een vloeistof

per gram vloeistof en per kelvin is dat dan 684:5 = 1,8 J/(g·K)
De uitkomst en beredenering kloppen helemaal, maar je hebt per ongeluk :5°C gedaan en eigenlijk moet je delen door het aantal g water, dus 684J.K-1:380g

Gewoon even verstrooid en dat gebeurt wel vaker bij slimme mensen die met van alles bezig zijn. :)
Omhoog

Bericht 15-01-'12, 15:43

Jan van de Velde

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.270

Re: Warmtecapaciteit berekenen van een vloeistof

De uitkomst en beredenering kloppen helemaal, maar je hebt per ongeluk :5°C gedaan en eigenlijk moet je delen door het aantal g water, dus 684J.K-1:380g
niet per ongeluk "gedaan"(dan had er 137 J/gK uit moeten komen) maar per ongeluk zo opgeschreven. :)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
Omhoog
Reageer

Terug naar “Huiswerk en Practica”