Hvordan tegne grafen til varmekapasiteten av en kalori
En kalorimeter måler varmen som frigis eller absorberes av en reaksjon. Calorimetry er et viktig verktøy i kjemi, og kjemikere ofte arbeide med enheter kalt bombekalori. For hjemme eller klasserom eksperimenter, derimot, er en kaffekopp kalori tilstrekkelig til å gjøre grove målinger. Før du bruker kalori, må du kalibrere den med en reaksjon som leverer en kjent mengde varme.
Bruksanvisning
1 Fyll et beger med kaldt vann. Sett både termometer og måle temperaturen til hver for å sikre at de registrerer den samme temperatur. Hvis en eller annen grunn de ikke gjør det, ta forskjellen mellom de to og rette alle fremtidige målinger med termometre av denne forskjellen. For eksempel, hvis en Termometeret måler 10,1 ° C, og de andre tiltak 10,3 grader C, tilsett 0,2 grader til alle målinger med den første termometer for resten av forsøket.
2 Lag to kalori ved å sette inn en Styrofoam cup til en annen og dekker den med lokket.
3 Varm opp litt vann i en mikrobølgeovn i ca 20 sekunder og registrere temperaturen.
4 Hell 50 ml kaldt vann inn i en kalorimeter og 50 ml varmt vann inn i den andre. Dekk både kalori med lokkene og måle temperaturen i hvert med termometre. Registrere temperaturen ved ett minutts mellomrom for en total av fire minutter. (Du kan sjekke tid ved hjelp av en klokke eller mikrobølge klokke.)
5 Helle det varme vann i det kalde vannet kalorimeteret og måle temperaturen ved ett-minutts intervaller for en total av tre minutter.
6 Plott dataene på millimeterpapir, bruker tid som x-aksen og temperatur som y-aksen. Du bør ha datapunkter som danner tre separate linjer: kaldt vann kalori, varmt vann kalori og blandet vanntemperatur.
7 Bruk diagrammet for mixed-vanntemperaturen å gjøre en lineær regresjon, hvor du finner verdiene av m og b for ligningen y = mx + b. Y i denne ligningen vil være temperatur, mens b vil være den med y-aksen. Linken under Resources i denne artikkelen gir en enkel kalkulator du kan bruke til å finne m og b.
8 Bruk ligning man utledet i det siste trinnet for å beregne den blandede vanntemperaturen ved X = 4 minutter.
9 Trekk fra det kjølige vannet temperatur på 4 minutter fra den blandede vanntemperatur og multiplisere denne forskjellen ved 4,18 og 50 for å få mengden varme vunnet av det kjølige vannet.
10 Trekk fra temperaturen på det blandede vann fra temperaturen av det varme vann i 4 minutter og multiplisere med 50 og 4,18 for å få den varmemengde tapt av det varme vannet.
11 Trekk fra Dampen fra det kjølige vannet fra varmen tapt av det varme vannet og kaller denne verdien X. Deretter dividere X av forskjellen i temperatur mellom det kjølige vannet på 4 minutter og blandet vann på 4 minutter. Denne endelige svaret er varmekapasiteten hodet kaldt vann kalorimeteret.
Hint
- Denne prosessen benytter et diagram for å finne varmekapasiteten av den kaffekopp kalorimeter. Som du kan se, men det er ikke så presis som det kunne være. For én ting, gjør denne prosedyren ikke be deg om å finne feilen eller usikkerhet i beregningene. I vitenskapen, en måling uten en usikkerhet er meningsløst fordi ingen måling kan være uendelig presis.