Die Aufgabe bei diesem Experiment ist die erforderliche Energie herauszufinden, die benötigt wird, um 1kg Wasser um 1°C / 1K zu erwärmen. In unserem Fall wird 100g (100ml) Wasser verwendet um den Versuch durchzuführen. Der Versuch dauert insgesamt 200 Sekunden. Anhand der Werte, die die Messungen ergeben, kann die spezifische Wärmekapazität annäherungsweise bestimmt werden.
Inhalt
1. Aufgabenstellung und Theorie
1.1. Grundlagen:
1.2. Aufgabenstellung:
2. Aufbau des Experiments
2.1. Materialien und Geräte:
2.2. Aufbau/Messvorgang:
2.3. Vorgehen
3. Messwerte
3.1. Ermittelte Daten
4. Auswertung und Fehleranalyse
4.1. Auswertung und Fehleranalyse
Quellen und Mitwirkende
1. Aufgabenstellung und Theorie
1.1. Grundlagen:
Die spezifische Wärmekapazität c ist eine thermodynamische Stoffeigenschaft. Sie bemisst die Fähigkeit eines Stoffes, thermische Energie zu speichern. Die Formel für die spezifische Wärmekapazität lautet:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Q ist die Wärme, die dem Stoff zugeführt oder entzogen wird
m ist m {\displaystyle m} die Masse des Stoffes
T ist Δ T = T 2 − T 1 {\displaystyle \Delta T=T_{2}-T_{1}} die Differenz von End- und Anfangstemperatur
Die Einheit der spezifischen Wärmekapazität ist:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Flüssiges Wasser hat eine Wärmekapazität von
Man muss daher einem Kilogramm Wasser eine Energie von 4,182 Kilojoule zuführen muss, um es um 1 Kelvin zu erwärmen. Die spezifische Wärmekapazität ist sehr stark Temperaturabhängig und nimmt im Fall von einer Wassertemperatur von 20°C den Wert an.
1.2. Aufgabenstellung:
Die Aufgabe bei diesem Experiment ist die erforderliche Energie herauszufinden, die benötigt wird, um 1kg Wasser um 1°C / 1K zu erwärmen. In unserem Fall wird 100g (100ml) Wasser verwendet um den Versuch durchzuführen. Der Versuch dauert insgesamt 200 Sekunden. Anhand der Werte, die die Messungen ergeben, kann die spezifische Wärmekapazität annäherungsweise bestimmt werden.
Da bei jeder Messung Fehler auftreten, wird das Ergebnis ungenau sein!
2. Aufbau des Experiments
2.1. Materialien und Geräte:
- 1 Messzylinder (100ml, Kunststoff)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- 1 Thermometer (10-110°C)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- 1 Kalorimeter (mit Heizspirale)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- 2 Messgeräte
Ø Amperemeter (links)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Ø Voltmeter (rechts)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- 5 Verbindungsleitungen
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- Stromversorgung
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- Wasser (100ml)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- Stoppuhr
2.2. Aufbau/Messvorgang:
Zuerst werden 100 ml Wasser in das Kalorimeter gefüllt (mit Messzylinder abmessen). Dann wird die Heizspirale in das Kalorimeter gesteckt und man führt das Thermometer in die vorgegebene Öffnung ein. Nun werden 9 Volt Spannung an das Kalorimeter geschlossen, die Stromversorgung bleibt jedoch noch ausgeschalten. Dann werden ein Amperemeter und ein Voltmeter, zum Spannung messen, ebenfalls an das Kalorimeter angeschlossen. Am Ende wird noch das Amperemeter an der Stromversorgung angesteckt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2.3. Vorgehen
Die Stromversorgung wird eingeschalten und man beginnt mit der Stoppuhr die Zeit zu messen. Alle 40 Sekunden werden Stromstärke und Spannung gemessen und notiert. Nach 200 Sekunden wird die Stromversorgung ausgeschalten und die Stoppuhr pausiert.
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- Clarissa Puhony (Author), 2017, Spezifische Wärme von Wasser, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/423684
