Étape 4: résultats
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
Calculs
La température ambiante était de 20,1 degrés C. Un de la datapoints était 20,2 degrés C, qui est très proche d’ambiant. Afin de minimiser l’erreur en raison du transfert de chaleur vers ou à partir de l’environnement, permet de regarder les données provenant de 10 minutes avant jusqu'à 10 minutes après ce 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
Puissance électrique en Watts est égale à V * I ou tension temps actuel. En outre, 1 Watt équivaut à 1 J/s (Joule par seconde). Donc :
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)
Donne par substitution de valeurs mesurées :
Specific heat = 7.5*1.00*1200/251/8.1= 4.4 J/g/degreeC
Précision
La quantité V a une tolérance de +/-0 .1V, soit environ 1,3 % (0,1/7,5).
La quantité, je possède une tolérance de +/-0 .01A ou environ 1,0 % (0.01/1.00).
Les quantités t1 et t2 ont chacun une tolérance de +/-1 seconde.
Par conséquent, la quantité (t2-t1) a une tolérance de +/-2 secondes, soit environ 0,2 % (2/1200).
La quantité M a une tolérance de +/-1g ou environ 0.4 % (1/251).
Les quantités de T1 et T2 chaque ont une tolérance de +/-0,1 ° C.
La quantité (T2-T1) a donc une tolérance de +/-0,2 soit environ 2,5 % (0,2/8.1)
En multipliant ou divisant les quantités, leur tolérance au pourcentage simplement additionne. Par conséquent, la valeur calculée de la chaleur spécifique a une tolérance d’environ 5,4 %, ce qui donne un résultat final de 4,4 +/-0,2 J/g/degreeC.
