[natuurkunde] calorimeter

Girlyy

Bij natuurkunde hebben wij een proefje moeten doen met calorimeters,

we moesten er 3 testen en daaruit afleiden welke het beste was.

Ik heb er informatie over opgezocht en daar staat dat je met een calorimeter de warmtecapaciteit van een bepaalde stof kun bepalen. Maar ik moet dus weten welke het beste is.... zelf dacht ik dat ik dan deze:

cw.mw.dTw+cb.mb.dTb = 0

moet gebruiken... dan w=water, daar weet ik alle gegevens van

b=blokje, de stof die ik erin heb gedaan, daar weet ik dan de massa van en het temperatuurverschil, daaruit kan ik de cb halen, en die vergelijking met de standaard waarde, welke het dichtste in de buurt komt is de goede dacht ik dan? Klopt dat?

of moet het met C.dT+cw.mw.dTw+cb.mb.dTb en dan de C bepalen en de cb gewoon uit binas halen?

Hoop dat iemand mij kan helpen!

Jan van de Velde

Lijkt me twijfelachtig.

Ten eerste, hoe definieer je een "beste" calorimeter? Eentje met een zo klein mogelijke warmtecapaciteit, zoals jij lijkt te doen?

Of eentje die over een grote range van temperatuurverschillen steeds eenzelfde afwijking in resultaten geeft, en dus een betrouwbaar vast te stellen warmtecapaciteit heeft?

Er zijn nog zoveel andere (meet)fouten die je kunt maken, en ongetwijfeld (geen schande) maakt.

Herhaal hetzelfde proefje (zelfde calorimeter, zelfde hoeveelheid water, zelfde blokje) maar eens een aantal keren. Als je dan niet dezelfde eindresultaten haalt is het zinloos om de gebruikte calorimeter te "beschuldigen".

Girlyy

Ik heb de proefjes met alle meters 2x gedaan, ik weet ook dat er veel meetonzekerheden zijn. Dat moet ik in mijn verslag verwerken, maar dat lukt me allemaal wel. Maar als ik nu echt uit moet gaan van de metingen die ik heb gedaan en daaruit moet afleiden welke het beste is...

Moet het dan dus wel met C.dT+cw.mw.dTw+cb.mb.dTb en kijken welke de kleinste C heeft?

Of cw.mw.dTw+cb.mb.dTb = 0 en dan de cb vergelijken?

Is er wel een warmtecapaciteit van de calorimeter die invloed kan hebben op het onderzoek, want eigenlijk doe je alleen die andere dingen bij elkaar...

groetjes!

Jan van de Velde

Girlyy schreef: ↑do 27 dec 2012, 12:45
Is er wel een warmtecapaciteit van de calorimeter die invloed kan hebben op het onderzoek, want eigenlijk doe je alleen die andere dingen bij elkaar...

Dus als jij een warm blokje in koud water doet, dan wordt de temperatuur van de calorimeter waar dat water in zit niet hoger?

Of, als die temperatuur wél hoger wordt, dan kost dat geen energie/warmte?

Dus, maakt het volgens jou niet uit of je dit proefje uitvoert in een goeie thermoskan of in een simpel stalen eierpannetje?

Of, maakt het ook niet uit of je dat proefje uitvoert met de helft meer of minder water in een simpel stalen pannetje?

Of, bij verschillende begin- en eindtemperaturen?

Girlyy schreef: ↑do 27 dec 2012, 12:45
Ik heb de proefjes met alle meters 2x gedaan, ik weet ook dat er veel meetonzekerheden zijn. Dat moet ik in mijn verslag verwerken, maar dat lukt me allemaal wel. Maar als ik nu echt uit moet gaan van de metingen die ik heb gedaan en daaruit moet afleiden welke het beste is...

Dan moet je eerst eens besluiten wat verstaan moet worden onder "het beste".

Girlyy schreef: ↑do 27 dec 2012, 12:45
Moet het dan dus wel met C.dT+cw.mw.dTw+cb.mb.dTb en kijken welke de kleinste C heeft?

Laten we er maar gevoeglijk van uitgaan dat een calorimeter wel degelijk een niet verwaarloosbare C heeft. Zolang die C echter goed vast te stellen is, en er bij verschillende proefjes met verschillende stoffen erin, en bij verschillende begin-en eindtemperaturen steeds dezelfde C uitrolt, lijkt me dat belangrijker dan een kleinere maar variërende C.

Girlyy

Jan van de Velde schreef: ↑do 27 dec 2012, 13:13
Dus als jij een warm blokje in koud water doet, dan wordt de temperatuur van de calorimeter waar dat water in zit niet hoger?

Of, als die temperatuur wél hoger wordt, dan kost dat geen energie/warmte?

Dus, maakt het volgens jou niet uit of je dit proefje uitvoert in een goeie thermoskan of in een simpel stalen eierpannetje?

Of, maakt het ook niet uit of je dat proefje uitvoert met de helft meer of minder water in een simpel stalen pannetje?

Of, bij verschillende begin- en eindtemperaturen?

Haha, sorry je hebt gelijk, ik was even niet goed aan het nadenken.

Oké dankjewel! Ik zal overal een berekening meer uitvoeren en kijken wat eruit komt en welke dus het minste verschillen.

Nog één vraagje alleen waarom is een kleine C positief? Omdat er dan minder warmte wordt opgenomen door de calorimeter... en daardoor dus de warmte in het water en blokje blijft? Je krijgt dan een betrouwbaardere meting als je de cb niet zou weten?

Jan van de Velde

Girlyy schreef: ↑do 27 dec 2012, 14:04
Nog één vraagje alleen waarom is een kleine C positief? ..//.. Je krijgt dan een betrouwbaardere meting als je de cb niet zou weten?

Laten we zeggen een meting met een minder grote afwijking.

Een ideale calorimeter heeft een C gelijk aan 0 J/K. Alle warmte blijft dan in de pot. Maar die ideale calorimeters bestaan niet.

Maar of die C nou groot of klein is, zolang die maar exact bekend is kun je er rekening mee houden en zit dat niet in de weg.

Soortelijke warmtecapaciteiten van stoffen gaan bepalen in calorimeters met onbekende C is zottigheid. Dat is zoiets als een vrachtwagen op een weegbrug zetten om de massa van de lading te bepalen terwijl je de massa van de vrachtwagen zélf niet kent.

Girlyy

Pff ben begonnen met rekenen, maar er komen steeds negatieve getallen uit...

Jan van de Velde schreef: ↑do 27 dec 2012, 14:43
Laten we zeggen een meting met een minder grote afwijking.

Een ideale calorimeter heeft een C gelijk aan 0 J/K. Alle warmte blijft dan in de pot. Maar die ideale calorimeters bestaan niet.

Maar of die C nou groot of klein is, zolang die maar exact bekend is kun je er rekening mee houden en zit dat niet in de weg.

Soortelijke warmtecapaciteiten van stoffen gaan bepalen in calorimeters met onbekende C is zottigheid. Dat is zoiets als een vrachtwagen op een weegbrug zetten om de massa van de lading te bepalen terwijl je de massa van de vrachtwagen zélf niet kent.

Dankjewel voor deze uitleg!

Jan van de Velde

Girlyy schreef: ↑do 27 dec 2012, 14:50
Pff ben begonnen met rekenen, maar er komen steeds negatieve getallen uit...

zet dan hier eens zo'n setje gegevens, en je berekening erbij. Graag zó dat duidelijk is wat wát is. Dan zullen we eens zien of het rekenfouten zijn, of meetfouten.

Girlyy

En de warmtecapaciteit is ook steeds heel groot! allemaal x 10^8 dus dat klopt denk ik ook niet.

Girlyy

Oké doe wel even de 2 berekeningen van 1 calorimeter.

C.dT+cw.mw.dTw+cb.mb.dTb

dus C= -(cw.mw.dTw+cb.mb.dTb)/dT

C1= (4,18*10^3*141,5*10^3*(22,8-19,3)+0,88*10^3*33*10^3*(22,8-100))/(22,8-20)=6,1*10^7 J/k deze is tenminste +

C1= (4,18*10^3*151*10^3*(21-11,5)+0,88*10^3*72*10^3*(21-100))/(21-20)= -9,9*10^8 J/k

Jan van de Velde

als ik het goed begrijp dompel je een blok"je" aluminium van 33 ton

en 100°C in 141,5 kubieke meter

water van 19,3 °C. je calorimeter"tje"

waar dat allemaal in past heeft een begintemperatuur van 20°C, en de eindtemperatuur van het geheel is 22,8 °C .

Geen wonder dat je nogal een grote warmtecapaciteit voor dat calorimeter"tje"

vindt

Laat dat hele significantiegebeuren eens even achterwege.

C.dT+cw.mw.dTw+cb.mb.dTb·

C·(22,8-20) + 4180·0,1415·(22,8-19,3) + 880·0,033·(22,8-100) = 0

4180·0,1415·(22,8-19,3) + 880·0,033·(22,8-100) = -C·(22,8-20)

Girlyy

haha oeps :$ dat verklaard het te grote getal

moest natuurlijk allemaal x 10^-3 zijn

-171,743=-2,8C

C=61,3367 J/K

-(21-20)C1= 4,18*10^3*151*10^-3*(21-11,5)+0,88*10^3*72*10^-3*(21-100))

-C=990,77 J/K maar dat is dus nog negatief... omdat 21-11,5 een groot getal is denk ik...

Girlyy

Ik weet eigenlijk ook niet of die dT klopt, die heb ik met de buitenlucht gedaan.

Jan van de Velde

Dat dat "een groot getal is" is op zich niet de oorzaak van je "ellende".

Als we de calorimeter even als ideaal beschouwen, dan heeft je water ongeveer 6000 J warmte opgenomen en je aluminium ongeveer 5000 J afgestaan.

Maar als ik tussen de regels van je gegevens doorlees dan heb je koud water in een lauwe calorimeter gegoten, in een ruimte van ongeveer 20°C. Zou tijdens dat overgieten (intensief contact met warmere buitenlucht) en in de tijd van afwachten totdat je het aluminium blokje ging onderdompelen je water en calorimeter niet simpelweg een 1000 joule of zo aan warmte uit de buitenlucht kunnen hebben opgenomen?

Girlyy

Jaa, dat zou kunnen, maar ik weet ook niet waarom de watertemperatuur zoveel scheelt... Maar natuurlijk zou het daar aan kunnen liggen!

Ik zal dat maar gewoon in mijn verslag verwerken en gewoon alle berekeningen op deze manier uitvoeren denk ik.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] calorimeter

calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter

Re: calorimeter