11 svar
1228 visningar
Siasia är nöjd med hjälpen
Siasia 36
Postad: 8 okt 2020 18:31

Specifik värmekapacitet

Hej!

Jag har försökt lösa en uppgift men min hjärna vill inte riktigt hänga med informationen och jag skulle behöva hjälp med ett par frågor.

Vid ett försök att bestämma specifika värmekapaciteten för koppar användes följande experiment. En kopparcylinder som väger 145 g läggs i ett stort kar med vatten med temperaturen 94,0 oC. När cylindern har legat länge i detta varma vatten lyfts den upp och läggs i en termos med 335 g vatten med temperaturen 12,0 oC. Detta vatten värms då upp till 15,4 oC. Vilket värde på koppars specifika värmekapacitet ger detta experiment? Specifika värmekapaciteten för vatten är 4,18·103 J/kg·K. 

 

1, Såhär har jag tänkt:

cylinderns massa x konstant x cylinderns temperatur före - efter försöket =

= vattnets massa x konstanten för vattnets specifika värmekapacitet x vattnets temperatur efter - före försöket.

Har jag tänkt rätt?

 

2, I mitt försök att räkna ut kommer jag då såhär långt:

0,145 kg x c x (94,0oC - 15,4oC ) = 0,335 kg x 4180 J/(kg x K) (15,4oC- 12oC) 

11397(enhet??) x c = 4761,02 (enhet??)

11397/11397 x c = 4761,02 /11397

c = 0,418 (enhet??)

 

Som ni ser är jag osäker på enheterna. Jag trodde först att den sista skulle vara J/kg x k men det känns inte rätt. Dessutom är talet lite väl likt den specifika värmekapaciteten för vatten vilket gör mig fundersam på om jag tänkt rätt.

1 oC är lika stor som 1 K, så när det handlar om temoeraturdifferenser kan man byta ut oC mot K utan några konstigheter.

0,145 kg . c . (94,0-15,4)K = 0,335kg . 4 140 J/(kg.K)(15,4-12)K

Lös ut c. Vilken enhet får c?

Jag får ett annat värde än du på VL. Temperaturdifferensen är ungefär 70 grader (eller K) och om du multiplicerar det med något som är mindre än 1 kan du inte få ett större tal.

SaintVenant 3847
Postad: 9 okt 2020 17:30 Redigerad: 9 okt 2020 17:41
Siasia skrev:

Specifika värmekapaciteten för vatten är 4,18·103 J/kg·K. 

Detta stämmer inte. Däremot är den ca. 4.18 J/g·K alltså med gram i nämnaren.

0,145 kg x c x (94,0oC - 15,4oC ) = 0,335 kg x 4180 J/(kg x K) (15,4oC- 12oC) 

11397(enhet??) x c = 4761,02 (enhet??)

Du räknar här med gram i vänsterledet eftersom:

145 gram×94 °C-15.4 °C×c=11397 gram°C×c145 \ gram \times \left(94 \ ^{\circ}\textrm{C} - 15.4 \ ^{\circ}C\right) \times c= 11397 \ gram ^{\circ} C\times c

Ditt högerled har enheten J.

Detta gör att den specifika värmekapaciteten du räknar ut sedan kommer ha enheten J/gram°C.

Dessutom är talet lite väl likt den specifika värmekapaciteten för vatten vilket gör mig fundersam på om jag tänkt rätt.

Den är inte lik, egentligen. Den är tio gånger så liten. Rent numeriskt är ditt resultat väldigt beroende på de data du fått av uppgiften och det faktum att du antar att vattens specifika värmekapacitet är konstant 4.18 J/g°C (det varierar egentligen en aning mellan 0 och 100 grader Celsius).

Specifika värmekapaciteten för vatten är 4,18·103 J/kg·K. 

Om det är meningen att det skall betyda 4,18·103 J/kg·K så stämmer det. Då kan man skriva det som 4,18 J/gK eller 4,18 kJ/kgK.

Siasia 36
Postad: 10 okt 2020 15:45

Nu har jag ändrat till K. Jag antar att jag kan göra det eftersom jag räknar ut differensen och inte en specifik temperatur?

Helt rätt att det skulle vara 4,18·103 J/kg·K. Av någon anledning ändras det till 103 när man kopierar och klistrar in!

Här är den reviderade versionen:

0,145 kg x c x (94,0 - 15,4)K = 0,335 kg x 4180 J/(kg x K)(15,4 - 12)K 

11,397 g x c = 4761,02 J

c = 418 J/(g x K)

Koppar har enligt detta experiment den specifika värmekapaciteten 418 J/(g x K)

Är detta rätt sätt att svara på eller bör jag omformulera svaret på något sätt? (T.ex. 4,18 x 102 J/(g x K))

SaintVenant 3847
Postad: 10 okt 2020 22:34
Siasia skrev:

Här är den reviderade versionen:

0,145 kg x c x (94,0 - 15,4)K = 0,335 kg x 4180 J/(kg x K)(15,4 - 12)K 

11,397 g x c = 4761,02 J

c = 418 J/(g x K)

Koppar har enligt detta experiment den specifika värmekapaciteten 418 J/(g x K)

Nu har du jonglerat runt dina enheter. Ditt svar ska nu vara med kg i nämnaren.

Detta för att du denna gång använt kilogram i vänsterledet när du räknade.

Siasia 36
Postad: 11 okt 2020 10:37 Redigerad: 11 okt 2020 10:39

 

Detta för att du denna gång använt kilogram i vänsterledet när du räknade.

Det ända jag har ändrat är Celsius till Kelvin, det kan väl inte ändra gram till kilo?? Eller menar du kommatecknet jag satt in i raden efter det du kommenterade innan? 11,397?

Behöver jag ändra hur jag formulerar mitt svar också? T.ex. 4,18 x 10^2 J/(kg x K))

Smaragdalena Online 78704 – Lärare
Postad: 11 okt 2020 11:50

0,145 kg x c x (94,0 - 15,4)K = 0,335 kg x 4180 J/(kg x K)(15,4 - 12)K

11,397 g x c = 4761,02 J

c = 418 J/(g x K)

Ebola har rätt, du har räknat med kg så det skall vara kg i nämnaren. Ta till vana att alltid räkna med gåde siffror och enheter, så slipper du den här  sortens fel. Hur gjorde du för att få fram g på andra raden?

0,145 kg x c x (94,0 - 15,4)K = 0,335 kg x 4180 J/(kg x K)(15,4 - 12)K

Här kan du förkorta bort kg och K, så koppars värmekapacitet får samma värde som du hade på vattnets värmekapacitet, d v s J/(kg.K).

Siasia 36
Postad: 11 okt 2020 18:27 Redigerad: 11 okt 2020 18:27
Smaragdalena skrev:

Hur gjorde du för att få fram g på andra raden?

Att jag fick fram gram var ett slarvfel på grund av mitt sätt att räkna.

 

Jag är inte säker på att jag förstod rätt så här kommer ytterligare en reviderad version:

0,145 kg x c x (94,0 - 15,4)K = 0,335 kg x 4180 J/(kg x K)(15,4 - 12)K  
11,397 kg x c = 4761,02 J 
c = 418 J/(kg x K) 
Koppar har enligt detta experiment den specifika värmekapaciteten 4,18 x 102 J/kg x K

Siasia 36
Postad: 15 okt 2020 19:45

Är det rätt?

SaintVenant 3847
Postad: 15 okt 2020 20:32
Siasia skrev:

Är det rätt?

Med de värden du angett i trådstarten är det ett korrekt angivet svar.

Siasia 36
Postad: 16 okt 2020 15:02

Super, tack!

Svara Avbryt
Close