Warmtecapaciteit joulemeter

Annerose

Hallo,

Kan iemand mij uitleggen waarom je bij de bepaling van de warmtecapaciteit van een joulemeter geen koud water van 8 graden Celsius, maar koud water op kamertemperatuur moet gebruiken?

Bij koud water van 8 graden Celsius en warm water van 12 graden Celsius kom ik op een negatieve warmtecapaciteit.

Bij koud water van 20 graden Celsius en warm water van 25 graden Celsius kom ik op een positieve warmtecapaciteit.

Alvast bedankt!

thermo1945

Als de temperatuur in de calorimeter onder kamertemperatuur zit, kan er ongewenste warmte naar binnen lekken.

Als de temperatuur in de joulemeter boven kamertemperatuur zit, kan er ongewenste warmte naar buiten lekken.

Annerose

Dus als je dan de temperaturen invult in een formule voor de warmtecapaciteit, kom je op een negatieve capaciteit omdat de temperatuur van het koude water te hoog is geworden door warmte-opname?

Maar dan wordt dat toch opgeheven doordat de eindtemperatuur ook hoger is dan het eigenlijk had moeten zijn zonder warmte-opname?

Jan van de Velde

Laten we het zó zeggen: je mag je "begintemperatuur" pas meten als je water en je joulemeter dezelfde temperatuur hebben. En verder wordt dit een heel verwarde discussie als je ons niet eerst precies verteld wat de bedoeling van je experiment was, en stap voor stap hoe je het uitvoerde.

Ger

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.

Annerose

Ik heb de proef als volgt uitgevoerd:

Koud water toegevoegd

Even laten staan

Temperatuur gemeten

Bekerglas met water gevuld dat paar graden warmer was

Temperatuur gemeten

Warm water toegevoegd in calorimeter

Temperatuur genoteerd toen deze constant was

Waarnemingen:

Massa koud water: 83 gram

Massa warm water: 100 gram

Temperatuur koud water: 8,5 graden

Temperatuur warm water: 10,5 graden

Eindtemperatuur: 9,7 graden

Hiermee kom ik op een warmtecapaciteit van ongeveer -68 J/graden Celsius.

Iemand anders heeft dezelfde proef uitgevoerd met koud water dat op kamertemperatuur was en warm water dat daar net een paar graden boven zat. Hier kwam wel een positieve warmtecapaciteit uit.

Ik denk zelf dat het aan de warmte-opname kan liggen, omdat de proef is uitgevoerd in een omgeving van zo'n 18 graden.

Zijn er nog andere oorzaken die voor het grote verschil in waarden kunnen zorgen? Ik had namelijk niet verwacht dat de proef zou 'mislukken' wanneer je koud en warm water gebruikt dat kouder is dan de omgevingstemperatuur en aangezien de calorimeter erg goed geisoleerd is, lijkt het me sterk dat de warmte-opname de enige oorzaak zou kunnen zijn.

Jan van de Velde

Aan je methode ligt het in elk geval niet. Wat ik je echter niet zie doen is nadenken over je meetfouten (en over die van die "iemand anders"). Ik kan me voorstellen dat die thermometer van je een fout heeft, en dat jij afleesfouten maakt. NB, ik beschuldig je niet van slordigheden, meetfouten zijn een feit bij elke proef. Je meet bijvoorbeeld drie temperaturen. Een foutje van 0,1°C lijkt me gauw gemaakt, op een temperatuurstijging van ongeveer 1°C kan dat oplopen (in een ongunstig geval van richtingen van de meetfouten) tot een fout van 20% in je temperatuurverschil. Tel daarbij een warmtelekje uit de omgeving op en je resultaat is ineens + 50 J/K.

Ofwel, de mogelijke fout in je meetapparatuur is veel te groot t.o.v. de temperatuurverschillen waarmee je werkt. En dat geldt zo te lezen óók voor die "iemand anders". Het feit dat die een positieve warmtecapaciteit vaststelt is in deze omstandigheden ook meer geluk dan wijsheid in mijn ogen.

Annerose

Meetfouten kunnen inderdaad de grootste oorzaak zijn en we hebben alletwee dezelfde digitale thermometer gebruikt...

Misschien dat die thermometer dan niet helemaal goed werkte, dat zou ook nog kunnen.

Zou het in theorie wel goed moeten gaan als je verschillende temperaturen gebruikt? (bijvoorbeeld dat het niet uitmaakt of je nou koud water van 8 graden en warm water van 12 graden gebruikt of koud water van 20 graden en warm water van 24 graden)

Jan van de Velde

Ik zou er dan eerder voor kiezen koud water van bijv. 10°C te gebruiken, en warm water van bijv. 80°C. Dan is je meetfout relatief klein t.o.v. je temperatuurverschillen.

Annerose

Oke ik zal het proberen!

Dank u wel voor uw hulp!

jackbland

Hoi, ik heb hetzelfde probleem met een negatieve warmtecapaciteit. Ik heb me laten vertellen dat de fouten met de metingen elkaar opheffen en dat het probleem dus ergens anders zit. Het enige wat ik heb kunnen bedenken is dat de joulemeter niet helemaal vol zat met water, maar als ik de gevolgen daarvan kwalitatief bekijk, kom ik er toch niet uit. Gedachten?

Jan van de Velde

Hoi, ik heb hetzelfde probleem met een negatieve warmtecapaciteit. Ik heb me laten vertellen dat de fouten met de metingen elkaar opheffen en dat het probleem dus ergens anders zit.

Om fouten elkaar te laten opheffen moet je om te beginnen al meerdere fouten maken. Verder kan ik net zoveel fouten verzinnen die elkaar juist versterken. Ofwel, wat je je hebt laten vertellen is onzin.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Warmtecapaciteit joulemeter

Warmtecapaciteit joulemeter

Re: Warmtecapaciteit joulemeter

Re: Warmtecapaciteit joulemeter

Re: Warmtecapaciteit joulemeter

Re: Warmtecapaciteit joulemeter

Re: Warmtecapaciteit joulemeter

Re: Warmtecapaciteit joulemeter

Re: Warmtecapaciteit joulemeter

Re: Warmtecapaciteit joulemeter

Re: Warmtecapaciteit joulemeter

Re: Warmtecapaciteit joulemeter

Re: Warmtecapaciteit joulemeter