Practicum Soortelijke warmte
Inleiding
In dit practicum rekenen we met de soortelijke warmte van een stof en de warmtecapaciteit
van een voorwerp. Deze twee natuurkundige verschijnselen komen we vaak tegen.
, De soortelijke warmte van materialen verschilt nogal die van water is bijvoorbeeld 4187
J/kgK en die van beton 840-920 J/kgK. De soortelijke warmte van water is groter dan die van
beton. Dat is de reden dat een grote ton water als warmteopslag kan dienen.
Of een grote warmtecapaciteit werkelijk gunstig is, hangt van de situatie af. Wanneer vloeren
en muren met een grote warmtecapaciteit overdag sterk verwarmd moeten worden, kan het
opwarmen van de gehele ruimte vrij lang duren. Denk maar eens aan een grote kerk. Elke
zondag ochtend moet al vroeg de verwarming aan
worden gezet om de hele kerk te verwarmen. Er is
dus veel energie nodig om de kerk op een bepaalde
temperatuur te brengen.
Binnen de bouw is dit een belangrijk gegeven omdat
de warmtecapaciteit van een materiaal enerzijds
bepalend is voor de isolatie en anderzijds voor een
lekker warm huis
Doel
Met proef één berekenen we, door te kijken hoeveel warmte van de elektrische energie de
Joulemeter heeft opgenomen, de warmtecapaciteit van de Joulemeter.
Met het tweede practicum bepalen we soortelijke warmte van het blokje metaal dat we in het
water leggen. Hierdoor kunnen we zien van welke stof het is gemaakt.
Hypothese
Wat de soortelijke warmte is kunnen we beredeneren. Het blokje had namelijk een donkere
kleur dus we zouden in onze binas kunnen kijken en dan zouden we ongeveer uitkomen bij
bijvoorbeeld messing of gietijzer. Maar we kunnen het ook berekenen.
Stel we nemen messing als stof van het blokje, de soortelijke warmte daarvan is 0,38 · 103
J/kg/K. Als we al onze meetresultaten invullen in de formule, kunnen we zo de
warmtecapaciteit van de joulemeter berekenen:
(cblokje·m·ΔT) = (cwater·m·ΔT) + (Cbakje·ΔT)
(380·0,0795·77) = (4200·0,071·5) + (Cbakje·5)
2326,17 = 1491 + 5·Cbakje
Cbakje = 167,03, dus volgens onze berekening is onze verwachte warmtecapaciteit van de joulemeter 167,03 (J/K)
Werkwijze
Practicum 1:
We begonnen met het opstellen van de benodigdheden. In de Joulemeter deden we water
en in de Joulemeter een thermometer. Van het water bepaalden we de temperatuur, Tbegin.
Daarna sloten we de Joulemeter aan op de voedingskast. In de stroomkring zetten we de
Ampèremeter en de Voltmeter moest parallel aan de Joulemeter. We zorgden dat er 5,0 V
op zou staan. Toen moesten we wachten tot de temperatuur van het water 10 °C is
gestegen. Deze tijd moet je meten met een stopwatch. Hierna kunnen we berekenen met ….
Wat de warmte capaciteit van de Joulemeter is.
Inleiding
In dit practicum rekenen we met de soortelijke warmte van een stof en de warmtecapaciteit
van een voorwerp. Deze twee natuurkundige verschijnselen komen we vaak tegen.
, De soortelijke warmte van materialen verschilt nogal die van water is bijvoorbeeld 4187
J/kgK en die van beton 840-920 J/kgK. De soortelijke warmte van water is groter dan die van
beton. Dat is de reden dat een grote ton water als warmteopslag kan dienen.
Of een grote warmtecapaciteit werkelijk gunstig is, hangt van de situatie af. Wanneer vloeren
en muren met een grote warmtecapaciteit overdag sterk verwarmd moeten worden, kan het
opwarmen van de gehele ruimte vrij lang duren. Denk maar eens aan een grote kerk. Elke
zondag ochtend moet al vroeg de verwarming aan
worden gezet om de hele kerk te verwarmen. Er is
dus veel energie nodig om de kerk op een bepaalde
temperatuur te brengen.
Binnen de bouw is dit een belangrijk gegeven omdat
de warmtecapaciteit van een materiaal enerzijds
bepalend is voor de isolatie en anderzijds voor een
lekker warm huis
Doel
Met proef één berekenen we, door te kijken hoeveel warmte van de elektrische energie de
Joulemeter heeft opgenomen, de warmtecapaciteit van de Joulemeter.
Met het tweede practicum bepalen we soortelijke warmte van het blokje metaal dat we in het
water leggen. Hierdoor kunnen we zien van welke stof het is gemaakt.
Hypothese
Wat de soortelijke warmte is kunnen we beredeneren. Het blokje had namelijk een donkere
kleur dus we zouden in onze binas kunnen kijken en dan zouden we ongeveer uitkomen bij
bijvoorbeeld messing of gietijzer. Maar we kunnen het ook berekenen.
Stel we nemen messing als stof van het blokje, de soortelijke warmte daarvan is 0,38 · 103
J/kg/K. Als we al onze meetresultaten invullen in de formule, kunnen we zo de
warmtecapaciteit van de joulemeter berekenen:
(cblokje·m·ΔT) = (cwater·m·ΔT) + (Cbakje·ΔT)
(380·0,0795·77) = (4200·0,071·5) + (Cbakje·5)
2326,17 = 1491 + 5·Cbakje
Cbakje = 167,03, dus volgens onze berekening is onze verwachte warmtecapaciteit van de joulemeter 167,03 (J/K)
Werkwijze
Practicum 1:
We begonnen met het opstellen van de benodigdheden. In de Joulemeter deden we water
en in de Joulemeter een thermometer. Van het water bepaalden we de temperatuur, Tbegin.
Daarna sloten we de Joulemeter aan op de voedingskast. In de stroomkring zetten we de
Ampèremeter en de Voltmeter moest parallel aan de Joulemeter. We zorgden dat er 5,0 V
op zou staan. Toen moesten we wachten tot de temperatuur van het water 10 °C is
gestegen. Deze tijd moet je meten met een stopwatch. Hierna kunnen we berekenen met ….
Wat de warmte capaciteit van de Joulemeter is.
