Experiment för att bestämma värmekapaciteten i en sten.

Hej!

Jag har en uppgift där jag ska planera ett experiment för att bestämma värmekapaciteten i en sten.

Materialen jag har tillgång till är: en våg, termometer, spisplatta och en termosflaska.

(Jag antar att jag även har tillgång till en kran med vatten trots att detta inte är specificerat i uppgiften)

I stort sett det enda jag har kommit fram till är att värmekapaciteten är $c = \frac{E}{m \times △ T}$
Min gissning är också att jag måste beräkna stenens energiinnehåll genom att mäta vattnets temperaturskillnaden efter att jag placerar stenen i vattnet.

Hoppas att någon kan hjälpa!

Om två objekt ligger intill varandra överförs värme tills båda objekt har samma temperatur. Kan du utnyttja det på något vis?

Tips om du fastnar

Värmeöverföringen till en sluttemperatur $T$ ger följande samband:

$\Delta E_1 =\Delta E_2$

$c_K m_K (T-T_K)=c_V m_V (T_V-T)$

Där index K:Kall och V:Varm.

Ja, min tanke var att mäta vattnets massa ( $m_{h 2 o}$ ) och höja dess temperatur till ( $T_{1}$ ).
Sedan lägga i stenen i vattnet och vänta tills vattnet och stenen har samma temperatur ( $T_{r e s}$ ).
Då borde jag ju kunna få detta samband där jag sedan kan lösa ut värmekapaciteten för stenen ( $c_{s t e n}$ ):

$c_{h 2 o} \times m_{h 2 o} (T_{1} - T_{r e s}) = c_{s t e n} \times m_{s t e n} (T_{r e s} - T_{2})$

Detta kräver ju dock att jag känner till stenens ursprungliga temperatur ( $T_{2}$ ).
Vanliga termometrar kan väl inte pålitligt mäta fasta föremåls temperatur.
Kan jag anta att stenen har samma temperatur som rummet kanske?

Ja, det kan du absolut anta. Då har det termodynamiska fenomenet jag nämnde i mitt första inlägg absolut fått ta tid att ske.

För att mäta temperaturen behöver man någon form av infraröd termometer. De har dock relativt stor felmarginal om temperaturen på objektet är nära omgivningen eller om du har stor temperaturvariation över ytan.

Du bör vänta ett bra tag efter att du har tagit in stenen, så att den har rumstemperatur rakt igenom.

Svara

Visa senaste svar