Testexperiment- stämmer det?

Inledning:

I dagens experiment undersöktes om hypotesen som konstaterades i föregående experiment stämmer? Alltså stämmer formeln E=C*m*ΔT? För att undersöka om vår hypotes stämde beräknades först ut hur mycket energi som krävs för att värma olika mängder vatten med hjälp av formeln (E=C*m*Δt). Därefter genomförde vi undersökningen för att sedan jämföra resultaten med våra beräkningar. De resultat ifrån föregående experiment är:

C=4,0 KJ/Kg*°C

För att se hur jag kom fram till att C=4,0 KJ/Kg* °C se föregående experiment.

Bild 1. Visar experimentuppställningen.

Material och metod:

Med hjälp av resultaten i föregående experiment beräknades energimängden för att värma upp olika mängder vatten. Där vi bestämde att ΔT, temperaturändringen var 10°C. Därefter fylldes en termos med den förutbestämda mängden vatten och temperaturen på vattnet mättes. En doppvärmare fördes sedan i vattnet och tidtagningen startade. När vattnet hade värmts 10°C från ursprungstemperatur stoppades tidtagningen och resultaten antecknades.

Resultat:

Tabell 1. Visar de olika resultaten.

För att räkna ut den energi som borde krävas för att värma upp vattnet 10°C. användes formeln:

E=C*m*ΔT

Ex.

E=4*200*10=

=8000J

För att räkna ut hur stor energimängd som krävdes för att värma upp vattnet användes formeln (E=P*t). Där P=300W (avlästes på doppvärmaren)och t är tiden

Ex.

E=38*300=11400J

Diskussion: 

Ur resultaten kan man utläsa den energi som skulle krävts för att värma upp vattnet samt den energi som faktiskt krävdes för att värma upp vattnet. När vattenmängden var 200g var energimängden 11400J och den skulle enligt beräknat vara 8000J. Det finns flertal felkällor till varför energimängden inte stämde överens. I och med att vattenmängden endast var 200g var dopparvärmaren för stor så hela aggregatet var inte i vattnet, och på så sätt tog det längre tid att värma upp vattnet. För att minska värmeförlusterna skulle en smalare bägare använts så att hela dopparvärmaren fick plats i vattnet.

Vid vattenmängderna 400g och 500g stämde resultaten någorlunda överens. Detta tyder på att E=C*m*ΔT stämmer. Vid vattenmängden 600g krävdes det 20880J för att värma upp vattnet och det skiljde sig åt det vi beräknade, 24000J. En möjlig anledning till varför det skilde sig åt kan ha berott på omrörningen. När man rör om vattnet sprider sig värmen i vattnet fortare och på så sätt höjs temperaturen snabbare. När man inte rör om vattnet centrerar sig värmen i mitten på termosen och det tar längre tid för vattnet att bli uppvärmt. Om man jämför de två resultaten vid 200g skiljer sig tiden åt med 3 sekunder, detta kan också har berott på omrörningen av vattnet.

För att få ett mer sanningsenligt resultat skulle även fler mätningar gjorts.

Vattnets värmekapacitet i föregående experiment var 4,0 KJ/Kg*°C. Som tidigare sagt är vattnets specifika värmekapacitet 4,18KJ/Kg*°C vilket skiljer sig åt det vi kom fram till. Om vi hade använts vattnets specifika värmekapacitet hade resultaten troligtvis varit mer korrekta.

Slutsats: Utifrån dagens experiment kan slutsatsen dras att formeln E=C*m*ΔT stämmer.