Testexperiment: Vattens Specifika Värmekapacitet
Kategori: Allmänt
Inledning
I det förra blogginlägget författades en hypotes om att vatten har en specifik värmekapacitet och att det finns ett samband mellan den energi vattnet tar upp, vattnets specifika värmekapacitet och vattnets massa -och temperaturförändringen. Hypotesen beskrivas som att E = c*m*ΔT, där E är energin som vattnet tar upp, c är vattnets specifika värmekapacitet, m är vattnets massa och ΔT är ändringen i vattnets temperatur.
I detta experiment ställdes denna hypotes på prov. Dagens experiment gick ut på att blanda två vattenmassor med olika storlekar –och temperaturer. Om hypotesen stämmer skall det gå att räkna ut temperaturen hos den nya vattenmassan med hjälp av den ovannämnda formeln.
Material och utförande
Med hjälp av en doppvärmare värmdes 200 g vatten till 40 °C i en termos. Termosen användes för att minska värmeförlusten. Sedan fylldes en annan termos med 400 g vatten som med hjälp av yttligare en doppvärmare värmdes till 20 °C. Därefter blandades vattenmassorna och den nya temperaturen noterades.
Den framtagna hypotesen tillgängliggör en möjlighet att förutse sluttemperaturen. (Se bild 2)
Resultat och diskussion
Temperaturen som mättes upp efter att de två vattenmassorna hade blandats var 27,7°C. Alltså 0,7°C ifrån den förutsagda temperaturen.
Att resultatet inte stämmer fullständigt överens med hypotesen kan bero på flera saker. Dels kan det ha uppstått mätfel vid mätningen av de två vattenmassorna som skulle blandas. Om en eller båda av vattenmassorna var för varma hade det bidragit till att slutblandningen skulle få en högre temperatur än antaget. Denna felkälla hade kunnat motverkas genom mer noggrann temperaturmätning.
En sista eventuell felkälla kan ha varit vattenmängderna. Om någon av vattenmängderna var feluppmätt hade det lett till att variabler i formeln ovan inte stämmer och resultatet skulle då få ett annat utfall. Dessa felkällor hade kunnat minskas genom noggrannare temperaturmätning respektive noggrannare vattenuppmätning.
Temperaturförluster kan också förvrida resultatet, men detta var inte märkbart under detta experiment.
En differens på 0.7°C mellan hypotes och resultat kan i detta fall betraktas som en tillräckligt liten skillnad för att hypotesen fortfarande ska anses som gällande om man vill göra en uppskattning. Detta ger starkt underlag för att hypotesen om att formeln: E=c*m* ΔT, kan motivera att det finns ett samband mellan den energi vattnet tar upp, vattnets specifika värmekapacitet och vattnets massa -och temperaturförändringen.
För ett mer pålitligt –och exakt resultat uppmanas dock noggrannare tillämpning för att motverka möjliga felkällor.
