negative wärmekapazität beim kalorimeter?
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ich habe alles richtig gerechnet und alle werte grafisch so perfekt wie möglich ausgewertet. ich habe so viele stunden investiert gar keine lust alles hier zu nennen. und habe bei der berechnung der wärmekapazitätes des kalorimeters einen wert von -219,0 J/K raus, was offensichtlich nicht mal ansatzweise richtig sein kann und das nach 15 stunden arbeit.
Woran kann der fehler liegen?
die rechnung ist zu 100% richtig.
die messungen wurden in 3 sekunden abschnitten 6 minuten lang notiert.
die genauigkeit der massen liegt im 0.00001kg bereich.
das diagramm zur bestimmung der Mischungstemperatur wurde auch richtig ausgewertet.
2 Antworten
Ohne die Präsentation deiner Rechnung kann man schlecht nachvollziehen, ob und wo der Fehler liegt.
Nachtrag zu den Screenshots:
Ich versuche dir mal die Gleichung verständlich herzuleiten und dann kannst du vergleichen, ob deine Schritte schlüssig sind.
Es geht hier um den Energieerhaltungssatz, was bedeutet, dass die abgegebene Energie des Untersuchungskörpers an das Kalorimeter gleich der aufgenommenen Energie des Kalorimeters sein muss.
Für die abgegebene Energie des Körpers gilt:
Für die aufgenommene Energie des Kalorimeters gilt:
c_uk: spezifische Wärmekapazität des Untersuchungskörpers
c_w: spezifische Wärmekapazität des Wassers
c_kal: spezifische Wärmekapazität des Kalorimeters
m_uk: Masse des Untersuchungskörpers
m_kal: Masse des Kalorimetergefäßes
theta_uk: Anfangstemperatur des eingebrachten Untersuchungskörpers
theta_kal: Anfangstemperatur des Wassers (Kalorimeterflüssigkeit)
theta_misch: Mischtemperatur
Wenn man die obigen zwei Gleichungen gleichsetzt, kommt:
Im eigentlichen Rechengang kann ich keinen Fehler erkennen.
Was ich nicht nachvollziehen kann, wie du auf den Ansatz kommst (Gl. S.6) undwas die Indizes pr, w und G bedeuten sollen.
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So Ergänzung nach den zusätzlichren Infos. Da kann irgendwas im Ansatz nicht stimmen.
Was im Programm _uk benannt wir, wird wohl auf dem Papier als _Pr indiziert? Und dabei soll es sich um Wasser handeln?
Nun ist die Masse vom Prüfkörper/Untrersuchungskörper mit 337,6 g fast identisch wie die Masse des Wassers im Kalorimeter (_w) mit 336,6 g
Und nun kommt das Merkwürdige, was dem Energieerhaltungssatz widerspricht:
Das Prüfwasser ist um 28,6 K wärmer geworden, das Wasser im Kalorimeter ist aber um 33,9 K kälter geworden, obwohl beides Wasser mit derselben Masse und derselben spezifischen Wärmekapazität ist und das kann nicht sein. Bei (fast) gleichem m und gleichem c muss auch ∆T gleich groß sein.
Pr= Prüfkörper in dem Fall das kalte wasser, dass in dem Kalorimeter gegeben wird um dessen C herauszufinden. Cw steht für die Kalorimeterflüssigkeit undCG steht für die Wärmekapazität des Geräts also dem Kalorimeter. Dass die Rechnung stimmt war mir auch bewusst und das grafische ausarbeiten der Mischungstemperatur aus der Temperaturmesskurve sollte auch stimmen (Differenz aus Mischungstemperatur und Kalorimetertemperatur stimmt mit den Werten anderer Experimente überein). Dies müsste bedeuten, dass es an Messfehler (unvermeidbare Fehler) liegt, was bei thermodynamischen Experimenten nicht ungewöhnlich ist, aber eine abweichung von über 90% von dem realistischeren Werten, dann auch noch im negativen Bereich kann eigentlich trotz Messfehler nicht sein.
hab den rechenweg hinzugefügt