Vands specifikke fordampningsvarme - martin theill johansen

Vands specifikke
fordampningsvarme
© Martin Johansen – 1.u
Teknisk Gymnasium Viby
Forsøget udført d. 3. oktober 2000
Rapporten afleveret d. 24. oktober 2000
Øvrige gruppemedlemmer: Henrik, Michael

Formål:
Formålet med dette eksperiment er at bestemme vands specifikke fordampningsvarme.
Teori:
Lf = den specifikke fordampningsvarme (kJ/kg)
Q = varmemængde (J)
m = masse (kg)
kJ = kilojoule
• For at beregne vands specifikke fordampningsvarme (Lf), anvendes følgende formel:
L f =
• For at omregne kWh til kJ:
Skal kWh ganges med 3600 s for at få det i kJ.
1 kJ er lig med 1 kW.
• For at beregne afvigelsen, i procent, fra den rigtige fordampningsvarme bruges denne formel:
Ymålt-
Ytabel
Ytabel
×
100%
• Usikkerhedsberegning
Q
L ≅ fmaks
m
min
min dst
Anvendt udstyr, brugte materialer og risici:
Udstyr… Brugte materialer… Risici…
Elkedel Vand Pas på varmt vand – husk at slukke!
Energimåler Pas på elektrisk stød
Vægt
Q
m
Side 2/4
© Martin Johansen – 1.u
HTX Viby

Fremgangsmåden:
1. Der afvejes en bestemt mængde vand.
2. Energimåleren tilsluttes. Og der tændes for strømmen.
3. Når vandet koger nulstilles energimåleren og elkedelen holdes tændt.
(PAS PÅ – MEGET VARMT!!!)
4. Efter en bestemt tid slukkes elkedlen og energiforbruget kan nu aflæses!
5. Elkedlen vejes og det kogende vand kan nu hældes ud.
6. Så ryddes der op. Resultaterne kan beregnes.
Resultater:
Aflæste målinger:
=
144kJ
0,
056kg
2571,
43 − 2260
× 100%
2260
Start masse Slut masse Energiforbrug
Forsøg nr. 1 1,087 kg 1,031 kg 0,04 kWh
Udregningseksempel for forsøg nr. 1:
• 0,04 kWh skal omregnes til kJ; 0,04 kWh skal ganges med 3600 s for at få det i kJ.
0,04 kWh = 144 kJ.
• For at udregne den specifikke fordampningsvarme anvendes følgende formel:
L f =
Q
m
• Så for at finde afvigelsen bruges denne formel:
Og da Ytabel er lig med 2260
kJ
kg
Som bliver
kan afvigelsen beregnes!
Så resultatet bliver +13,78%
• Usikkerhedsberegningen fortages på denne måde:
Qmaks
180kJ
L = Som bliver
f
m = 0,
054 kg
min dst
2571,43 kJ
kg
Side 3/4
© Martin Johansen – 1.u
HTX Viby
Ymålt-
Ytabel
Ytabel
-
3333,3
kJ
kg
×
100%
Vort resultat fratrækkes så dette tal og summen kan så ligges til vort endelige resultat.

Resultatet:
Forsøg nr. 1
Varmetilførsel 144 kJ
?m 0,056 kg
Specifikke fordampningsvarme 2571,43 kJ
kg
Afvigelse +/- i pct. 1 13,78 %
Resultat +/- 2600 +/- 1073,3
1 I forhold til vands specifikke fordampningsvarme, som er 2260
Fejlkilder, diskussion og usikkerhedsberegninger:
Fejlkilder:
Side 4/4
© Martin Johansen – 1.u
HTX Viby
kJ
kg
1. Elkedlen optager en del af varmen.
2. Der sker en også en varmeafgivelse til omgivelserne, pga. at elkedlen langt fra er
varmeisolerende.
Diskussion:
Resultatet er langt fra det oprindelige resultat; især hvis man tillægger
usikkerhedsberegningerne.
Usikkerhedsberegninger:
Kilder:
1. Der er forskellige måleusikkerheder. Der er både energimåleren og vægten.
Det kan kaldes apparatusikkerhed. Se tabellen:
Energimåleren Vægten
+/- 0,01 kWh 2 g
2. 0,01 kWh ud af 0,04 kWh udgør en måleusikkerhed på 25% Måleusikkerheden på vand
udgør cirka 3,57%. I alt giver det en usikkerhedsberegning på ~28,6%
Orbit 1 Systime
BASIS – Emne leksikon. Høst & Søn
Konklusion:
Jeg mener vort formål blev opfyldt – dog med et lidt unøjagtigt resultat.
Martin Johansen