Étape 5: Conclusion
La capacité calorifique de l’eau a été jugée : 4.4 +/-0,2 g/J / ° C.
Ceci est en accord avec la valeur connue de 4,2 J/g/degreeC
La même expérience pourrait servir à mesurer la capacité calorifique de toute substance qui est un liquide à température ambiante. Pour les liquides qui sont conducteurs d’électricité, la résistance et les fils doivent être isolés afin qu’ils n’entrent pas en contact direct avec le liquide. L’eau pure est en fait un très mauvais conducteur de l’électricité. Il effectue seulement bien lorsque les impuretés (tels que le sel) sont présentes. Quelques autres substances domestiques, vous pourriez envisager de tester sont : huile végétale, huile d’olive, huile de moteur, l’alcool à friction.
Sources d’erreur
Sources d’erreur dans cette expérience comprennent les erreurs de mesure, transfert de chaleur à l’air ambiant et le refroidissement par évaporation. Erreur de mesure est susceptible d’être la plus importante des trois. Avec équipement de base, la chaleur spécifique ne peut être mesurée avec une précision de +/-5 %.
Améliorations
Précision pourrait être améliorée par plusieurs méthodes :
1. réduire l’erreur causée par le transfert de chaleur et d’évaporation en utilisant un récipient isolé comme une tasse en styromousse avec couvercle. J’ai utilisé ce que j’avais.
2. réduire l’erreur de mesure avec une instrumentation mieux. La tension et le courant pouvaient être mesurés plus précisément avec un appareil photo numérique multimètre plutôt qu’en s’appuyant sur l’affichage de l’approvisionnement de puissance. Un thermomètre de résolution plus élevé peut également être utilisé.
3. réduire l’erreur de mesure en augmentant la tension. Augmenter la valeur de la volonté de V se traduit par une augmentation valeurs d’I et (T2-T1) ainsi. Puisque l’erreur absolue dans chacune de ces quantités est fixe, augmentant les valeurs va diminuer le pourcentage d’erreur. Cependant, il y a un compromis depuis à une température supérieure ou inférieure, l’erreur à cause du transfert de chaleur avec l’environnement va augmenter.
4. réduire l’erreur de mesure et erreur de transfert de chaleur par ajustement de courbe. Plutôt que de simplement en utilisant un point de données 10 minutes avant de la température ambiante et un autre datapoint 10 minutes après, il serait plus exact d’ajuster une courbe polynomiale à tous les points de données et de calculer que le taux de variation de température (la pente de la courbe) à l’instant le liquide atteint la température ambiante. À cet instant, il faut sans transfert de chaleur vers ou depuis les environs, le taux de variation de température serait donc uniquement en raison de l’entrée d’alimentation électrique.
Autres lectures
Pour une description détaillée de la chaleur spécifique, y compris des valeurs connues pour une variété de matériaux Voir article de Wikipedia sur la Capacité thermique massique.
Pour plus d’informations, d’autres expériences et projec intéressants.
