Wie bestimmt man die Spezifische Wärmekapazität von Wasser?

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6 Antworten

Indem Du eine bekannte Wärmemenge hineinpumpst und mißt, wie sehr die Temperatur steigt.

Die bekannte Wärmemenge kannst Du aus verschiedenen Quellen bekommen: Für einen Heimversuch ganz gut geeignet ist die Methode von newcomer, das ganze elektrisch zu machen (die Wärme­menge kriegst Du, indem Du Strom und Spannung mißt, W=I·U·t). Aller­dings solltest Du das Experiment so planen, daß Du das Wasser nur um ein paar Grad erwärmst, sonst läufst Du bei der Iso­lierung ins offene Messer (80°C wäre auch wegen der starken Ver­dampfung nicht zu empfehlen).

Alternativ kannst Du die Wärme chemisch freisetzen, z.B. aus einer Neutralisa­tions- oder Verbennungs­reaktion. Oder auch mechanisch durch Reiben, da wird die Berechnung aber ein bißchen schwierig (außer, Du nimmst einen E-Motor, dann geht das wieder über W=I·U·t).

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erwärme ein Gramm, einen Liter, ... Waser um ein Grad C, miss die Energie die Ausschließlich für das erwärmen des Wassers (nicht der Topf, die Luft darin......)benötigt wird

 und rechne in die Einheit J/Kg/ K(Kelvin, in diesem Fall wäre auch °C richtig, aber der SI-Einheit wegen)

lg

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Voraussetzungen:
a) Du stellst die Gleichung Q = m • c • ΔT nach c um.
b) Ein Heizgerät (z.B. Tauchsieder) mit der Leistung P (siehe Aufschrift beim Heizgerät) gibt in der Zeit t die Wärmemenge Q = P • t ab.

Vesuchsdurchführung:
In ein Becherglas (besser: Kalorimeter) füllt man die Masse m(Wasser) und misst die Ausgangstemperatur T₁. Man erwärmt das Wasser mit einem Tauchsieder von bekanntem P um etwa 20 °C (20 K) auf genau T₂ und misst die dazu benötigte Zeit t. Es ist ΔT = T₂ - T₁.
Nun hast Du alle Messgrößen und kannst c berechnen.

Messfehler: Der erhaltene Wert für c stimmt sicher mit dem wissenschaftlichen nicht überein, denn Du hast nicht berücksichtigt, dass zusätzlich zu der Wassermasse auch das Gefäß, der Tauchsieder selbst und auch die umgebende Luft erwärmt werden.

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in einem Kalorimeter 1 L Wasser mit Tauchsieder der Stromzähler zwischengeschaltet hat das Wasser eine bestimmte feste Zeit erwärmen und die Temperaturzuname mit Thermometer überwachen. Damit haste messbare Größen um die Wärmekapazität nachweisen zu können

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newcomer 29.12.2015, 15:38

http://www.frustfrei-lernen.de/thermodynamik/spezifische-waermekapazitaet.html

Beispiel:

Zwei Liter Wasser sollen von 20 Grad auf 80 Grad erwärmt werden. Welche Wärme ist dafür nötig?

Lösung: Die Menge Wasser kann direkt als Gewicht angegeben werden, da
2 Liter Wasser einer Masse von 2kg entsprechen, damit ist m = 2kg. Die
spezifische Wärmekapazität von Wasser entnimmt man einer Tabelle und
beträgt c = 4190J · kg-1K-1. Die Temperaturdifferenz beträgt 60 Grad Celsius, was auch 60 Kelvin entspricht.

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basierend auf umkehrung dieser Formel

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DeltaQ=m*c*deltaT

Aufgelöst:

c=Q/m*DeltaT

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