Bestimmung der Wärmekapazität eines Kalorimeters

Versuch 1: Bestimmung der Wärmekapazität eines
Kalorimeters
Theoretische Grundlagen:
I. Formel für die Wärmekapazität eines Kalorimeters K?
K=
(
)
(
m A ⋅ c A ⋅ T Aa − Tm + m Fl ⋅ c Fl ⋅ TBa − Tm
)
Tm − TBa
m A K Masse des heißen Wassers
c A K spezifische Wärmekapazität des heißen Wassers
T Aa K Temperatur des heißen Wassers vor dem Mischen
Tm L Mischtemperatur
m Fl K Masse der Kalorimeterflüssigkeit (kaltes Wasser)
c Fl K spezifische Wärmekapazität der Kalorimeterflüssigkeit (kaltes Wasser)
TBa K Temperatur der Kalorimeterflüssigkeit (kaltes Wasser) vor dem Mischen
Aufgaben:
1. Berechnen der Wärmekapazität eines Kalorimeters aus den Messwerten.
K=
(
)
(
m A ⋅ c A ⋅ T Aa − Tm + m Fl ⋅ c Fl ⋅ TBa − Tm
)
Tm − TBa
0,14kg ⋅ 4,19
K=
K = 189,807
kJ
kJ
⋅ 27,9 K + 0,15kg ⋅ 4,19 ⋅ (− 20 K )
kg
kg
20 K
J
K
Messwerte:
V B in ml
TBa in K
V A in ml
T Aa in K
Tm in K
150
297,95
140
345,85
317,95
© 2002 by christoph hoffmann & johannes spitzbart
Materialien:
Kalorimeter
digitales Thermometer
Messzylinder
kaltes und heißes Wasser
Durchführung:
Das Kalorimeter wird mit der Kalorimeterflüssigkeit (kaltes Wasser) gefüllt und die
Temperatur wird gemessen TBa .
( )
( )
Anschließend wird die Temperatur des heißen Wassers T Aa gemessen und dieses in das
Kalorimeter eingefüllt.
Nun wird die Mischtemperatur (Tm ) gemessen.
Fehlerquellen:
Systematische Fehler:
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;
;
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Kein geschlossenes System Î Wärmeabgabe an die Umgebung
Abweichung der Messgeräte nach Genauigkeitsklassen
Ungenauigkeit der Messgeräte
Wasser siedet nicht erst bei 100°C
Durch Erhitzung kann sich der elektrische Widerstand verändern und so die
Messwerte verfälschen
Zufällige Fehler:
;
Ungenaues Ablesen
© 2002 by christoph hoffmann & johannes spitzbart