Stap 4: resultaten
Mass of water, M = 251 g Ambient Temperature, Ta = 20.1 degrees C Voltage, V = 7.5V Current, I = 1.00A See a plot of the data below: t [seconds] - T [degrees C] 0 - 13.8 120 - 14.9 240 - 15.9 360 - 16.8 480 - 17.7 600 - 18.6 720 - 19.4 840 - 20.2 (close to ambient temperature) 960 - 20.9 1080 - 21.7 1200 - 22.6 1320 - 23.4 1440 - 24.0 1560 - 24.8
Berekeningen
De omgevingstemperatuur was 20,1 graden C. Een van de datapoints was 20.2 graden C, die zeer dicht bij omgevingstemperatuur. Om te minimaliseren van de fout als gevolg van warmte-overdracht naar of van de omgeving, laat kijken naar de gegevens van 10 minuten voordat tot 10 minuten na deze datapoint.
t1=240, T1=15.9 t2=1440, T2=24.0 total time = t2-t1 = 1200 s temperature change = T2-T1 = 8.1 degrees C
Elektrisch vermogen in watt is gelijk aan V * I of spanning keer huidige. 1 Watt is ook gelijk aan 1 J/s (Joule per seconde). Dus:
Power P (J/s) = V*I Energy E (J) = P * (t2-t1) = V*I*(t2-t1) Specific heat (J/g/degreeC) = E / M / (T2-T1) = V*I*(t2-t1) / M / (T2-T1)
Vervanging van gemeten waarden geeft:
Specific heat = 7.5*1.00*1200/251/8.1= 4.4 J/g/degreeC
Nauwkeurigheid
De hoeveelheid V heeft een tolerantie van +/-0 .1V of ongeveer 1,3% (0.1/7.5).
De hoeveelheid ik heeft een tolerantie van +/-0 .01a of ongeveer 1,0% (0.01/1.00).
De hoeveelheden t1 en t2 hebben elk een tolerantie van +/-1 seconde.
De hoeveelheid (t2-t1) heeft dus een tolerantie van +/-2 seconden of ongeveer 0,2% (2/1200).
De hoeveelheid M heeft een tolerantie van +/-1g of ongeveer 0,4% (1/251).
De hoeveelheden T1 en T2 elke hebben een tolerantie van +/-0,1 graden C.
De hoeveelheid (T2-T1) heeft dus een tolerantie van ± 0,2 of omstreeks 2.5% (0,2/8.1)
Wanneer te vermenigvuldigen of delen van hoeveelheden, hun percentage toleranties gewoon bij elkaar optellen. De berekende waarde van soortelijke warmte heeft dus een tolerantie van ongeveer 5,4% van de opbrengst van een eindresultaat van 4.4 +/-0.2 J/g/degreeC.
