[natuurkunde] Bepaling smeltwarmte ijs

mieshopje

Hallo,

Voor natuurkunde hebben wij een practicum uitgevoerd waarbij het doel is om de smeltwarmte van ijs te bepalen. De proef bestond uit twee delen, waarbij we eerst de warmtecapaciteit van de joulemeter moesten bepalen, om aan de hand hiervan de smeltwarmte van het ijs uit te rekenen. we hebben de volgende gegevens:

Cjoulemeter = 35,0 J/K (uitgerekend en deze is gecontroleerd door docent en als OK bevonden)

m(water)= 0,2037 kg

m(ijs) = 0,0306 kg

Tbegin = 19,9 *C

Teind = 10,4 *C

delta T (ijs) = 10,4-0 = 10,4 *C

delta T (water) = 19,9-10,4 = 9,5 * C

wij dachten dat we de smeltwarmte nu konden bepalen door te kijken naar de wet van behoud van energie

smeltwarmte*m(ijs)*deltaT(ijs) = c(water)*m(water)*deltaT(water) + Cjoulemeter*delta T(water)

als we hiermee de smeltwarmte willen uitrekenen ontstaat de formule:

smeltwarte = (c(water)*m(water)*delta T(water) + Cjoulemeter*delta T(water))/m(ijs)*delta T(ijs)

Als we deze gegevens invullen, komen we niet op een antwoord dat lijkt op het gegeven in Binas (namelijk 334*10^3). Heeft iemand enig idee wat wij fout doen?

Alvast bedankt!

Jan van de Velde

mieshopje schreef: ↑ma 18 feb 2013, 18:01
smeltwarmte*m(ijs)*deltaT(ijs) = c(water)*m(water)*deltaT(water) + Cjoulemeter*delta T(water)

hier mis ik het opwarmen van je smeltwater van 0 naar 10,4°C

delta T (water) = 19,9-10,4 = 9,5 * C

nee, ΔT = T_eind-T_begin, en zou in dit geval dus -9,5°C moeten zijn

als dat niks oplost dan zouden we ook de ingevulde berekening moeten zien.....

mieshopje

Jan van de Velde schreef: ↑ma 18 feb 2013, 18:21
hier mis ik het opwarmen van je smeltwater van 0 naar 10,4°C

is dat niet hetzelfde als wat ik heb genoemd delta T(ijs)?

als we de formules invullen dan ontstaat:

c_ijs= (c_water* m_water* ΔT_water+ C_joulemeter* ΔT_water) / m_ijs *ΔTijs

c_{ijs =}(4,186*10³ * 0,2037*9,5 + 35,0*9,5) / (0,0306 * 10,4) = 275589,4739 J/kg

als we voor de ΔT_{water = -9,5}°C invullen, krijgen we hetzelfde getal, maar dan negatief.

Jan van de Velde

mieshopje schreef: ↑ma 18 feb 2013, 19:04
is dat niet hetzelfde als wat ik heb genoemd delta T(ijs)?

Pardon, daarin heb je gelijk, dat zag ik niet goed, maar ik zie nu waar eht wél misgaat:

1) dat "ijs" warmt niet op: smeltend ijs is en blijft 0°C .

Aangenomen dat je ijs van 0°C (dus niet onderkoeld, zó uit de vriezer) in je potje gooide is er voor je ijs geen sprake van c_ijs·m_ijs·ΔT_ijs , maar van Ls_ijs·m_ijs(de zogenoemde Latente (smelt)warmte)

2) eenmaal gesmolten is dat ijs ook water geworden, en wel water dat opwarmt van 0 naar 10,4°C

je formule moet dus 4 termen bevatten vóórdat je gaat omrekenen:

-een afkoelende calorimeter

-ca 200 g afkoelend water

-ca 30 g smeltend ijs

-ca 30 g opwarmend water

3) Verder moet je, om plus-minellende te voorkomen, de correcte vergelijking opstellen. dat wil zeggen, de som van alle warmtestromen = 0

smeltwarmte(ijs)*m(ijs) + c(smeltwater)*m(smeltwater)*deltaT(smeltwater) + c(water)*m(water)*deltaT(water) + Cjoulemeter*delta T(water) = 0

Let op, hier is deltaT(smeltwater) positief, deltaT(water) negatief

mieshopje

Hartelijk dank voor het snelle antwoord, het antwoord komt nu veel meer in de buurt van wat Binas zegt! Nog een vraagje over het ijsblokje. Er stond in onze uitleg, dat we het ijsblokje moesten afdrogen voor we het in het water deden. Waarvoor is dat? Voor de massa zou dat niet uit moeten maken dacht ik?

Jan van de Velde

kun jij dat ijs en dat water van 0°C dat aan dat ijsbliokje hangt apart afwegen? nee dus. Als je dan 10 g nat ijsblokje in je bakje gooit is dat misschien 9 g ijs en 1 g koud water.

Ik was overigens nog wat aan eht redigeren in mijn vorige bericht, ik denk niet dat je de laatste versie las voordat je antwoordde.

mieshopje

Oké, dan is alles nu duidelijk. nogmaals heel erg bedankt!

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Bepaling smeltwarmte ijs

Bepaling smeltwarmte ijs

Re: Bepaling smeltwarmte ijs

Re: Bepaling smeltwarmte ijs

Re: Bepaling smeltwarmte ijs

Re: Bepaling smeltwarmte ijs

Re: Bepaling smeltwarmte ijs

Re: Bepaling smeltwarmte ijs