Aluminiums specifikke varmekapacitetØvelsens formålØvelsens formål er at bestemme aluminium specifikke varmekapacitet. TeoriVed et stofs specifikke varmekapacitet forstås den energimængde, der skal tilføres et kilogram af stoffet for at stoffets temperatur stiger 1K. SI-enheden for specifik varmekapacitet er J/(kgK). Desuden arbejder vi med et isoleret system, d.v.s. et system der ikke udveksler stof og energi med omgivelserne. Ifølge varmeteoriens første hovedsætning er den samlede energi konstant i et isoleret system. Sagt på en anden måde, så er afgivet energi lig med modtaget energi indenfor det isolerede system. ApparaturMessingkalorimeter, termometer (100 °C, 0,1 °C), kogekedel, aluminiumslod. Forsøgets udførelseFørst vejes lod maog indre kalorimeterskål ms med en nøjagtighed på 0,1g. Derefter koges loddet sålænge, man kan regne med, at det har opnået det kogende vands temperatur, som kan sættes til t100 = 100 °C. I mellemtiden blandes godt 300 mL koldt og varmt vand i et krus, så blandingens temperatur kommer til at ligge lige så langt under stuetemperatur, som man forventer at sluttemperaturen i kalorimeteret kommer til at ligge over stuetemperaturen. Dette vand hældes i den indre kalorimeterskål og vejes, mv. Der skal være ca. 300g vand. Efter forsigtig omrøring med termometeret i kalorimeterskålen, måles begyndelsestemperaturen tb i kalorimeterskålen. Termometeret tages op af skålen. Herefter føres loddet hurtigt over i kalorimeteret, idet man dog støder det let mod bordet på vejen, for at få vanddråber på loddet af. Der røres rundt i kalorimeteret, medens man holder øje med temperaturen. Når den er højest, aflæses sluttemperaturen ts. Forsøget laves mindst tre gange. Behandling af måleresultaterIdet systemet er isoleret, er afgivet energi lig modtaget energi indenfor systemet. Den energi loddet afgiver, må derfor være lig med den energi vandet og kalorimeterskålen modtager. Afgivet og modtaget energi kan beregnes ved (1) E = m·c·t Nu kan man så opstille følgende kalorimeterligning: (2) Loddets afgivne energi = vandets modtagne energi + skålens modtagne energi hvilket også kan skrives som (3) maca(t100 - ts) = mvcv(ts - tb) + mkck( ts - tb) hvor cv er vandets specifikke varmekapacitet og ck er messingskålens specifikke varmekapacitet. Den eneste ukendte størrelse i formel (3) er da aluminiums specifikke varmekapacitet ca. MåleresultaterStuetemperatur: Messings specifikke varmekapacitet ck: Vands specifikke varmekapacitet cv:
Gennemsnit af aluminiums specifikke varmekapacitet: Tabelværdi for aluminiums specifikke varmekapacitet: Afvigelse fra tabelværdi : |