first steps

protokoll-2.tex

@@ -22,7 +22,7 @@ includeheadfoot}
 \pagestyle{fancy}
 \lhead{Noah Vogt \& Simon Hammer}
 \chead{}
-\rhead{25. September 2020}
+\rhead{\dmy\today}
 \lfoot{}
 \cfoot{Gymnasium Kirschgarten}
 \rfoot{Seite \thepage}
@@ -45,7 +45,6 @@ includeheadfoot}
 % use sans serif font
 \usepackage{tgheros}
 \usepackage{mathptmx}
-\renewcommand{\familydefault}{\sfdefault}
 
 % don't even ask what this is for, I have no idea (noah)
 \usepackage{bm} %italic \bm{\mathit{•}}
@@ -68,12 +67,12 @@ includeheadfoot}
 	
 	{\scshape\Large Protokolle Praktikum Physik 3cg \par}
 	\vspace{0.5cm}
-	{\huge\bfseries Experimentelle Bestimmung der spezifischen Schmelzwärme von Eis\par}
+	{\huge\bfseries die experimentelle Bestimmung der Kapazität eines unbekannten Kondensators\par}
 	\vspace{0.5cm}
 	{\Large Noah Vogt \& Simon Hammer\par}
 	\vspace{17cm}
 
-	{\large Durchgeführt am 15. September 2020\par}
+	{\large Durchgeführt am 27. Oktober 2020\par}
 	
 \end{titlepage}
 
@@ -81,7 +80,7 @@ includeheadfoot}
 \pagebreak
 
 \section{Versuchsziel}
-Ziel ist es die \textit{spezifische Schmelzwärme} $L_f$ von Eis mittels eines \textit{kalorimetrischen Experiments} so genau wie möglich zu bestimmen, mit dem Tabellenwert $\num{3.338 e5}\si{\J\per\kg}$ \cite{formelsammlung} zu vergleichen und die Abweichung vom Tabellenwert zu erklären. Vorausschtlich wird der Messwert unter dem Tabellenwert liegen aufgrund systematischer Fehler.
+Ziel ist es die \textit{Kapazität} $L_f$ eines Kondensators mittels eines \textit{Experiments} so genau wie möglich zu bestimmen, indem ein Kondensator mit bekannter Kapazität genommen wird und mit einer bestimmten Anzahl Volt aufgeladen wird. Durch ein Zusammenschliessen der beiden Kondensatoren wird der zweite auch mitaufgeladen, sodass beide Kondensatoren die gleiche Spannung haben (\textit{Spannungsausgleich}). Nun kann mithilfe einiger Formeln die gesuchte Kapazität des unbekannten Kondensators besimmt werden. Vorausschtlich wird der Messwert unter dem realen Wert liegen aufgrund systematischer Fehler.
 
 \section{Physikalischer Hintergrund}
 Die Schmelzwärme ist die Menge an Energie die aufgebracht werden muss, um den Aggregatzustand eines Stoffes von fest zu flüssig oder umgekehrt zu ändern, ohne das sich die Temperatur, bei konstantem Druck, verändert. Sie ist abhängig von der Masse und dem Stoff an sich. Die zur Schmelzwärme gehörende Konstante ist die \textit{spezifische Schmelzwärme}, welche sich auf die Masse bezieht und die Einheit $\si{\J\per\kg}$ hat. Nach diesem Modell lautet nun die Formel für die Schmelzwärme.
@@ -97,8 +96,9 @@ $$ Q_{1} + Q_{2} = Q_{3} \Rightarrow m_{\rm{Eis}} \cdot L_f + m_{\rm{Eis}} \cdot
 
 \section{Versuchsaufbau}
 \begin{figure}[H]
-    \centering
-    \includegraphics[width=.5\linewidth]{image}
+
+INSERT IMAGE HERE
+
 \end{figure}
 
 \section{Versuchsdurchführung}
@@ -108,51 +108,38 @@ $$ Q_{1} + Q_{2} = Q_{3} \Rightarrow m_{\rm{Eis}} \cdot L_f + m_{\rm{Eis}} \cdot
         \hline
         \textbf{Beschreibung} & \textbf{Abkürzung} & \textbf{Wert} \\
         \hline
-        Wärmekapazität Wasser & $C_{H_{2}O}$ & 4182 $\frac{J}{kg\cdot{}K}$\\
+        Kapazität bekannter Kondensator & $C_{B}$ & $(4.38\pm 0.005 )\mu F$\\
         \hline
-        Masse Kalorimeter leer & ${m_{\rm{Kal}}}$ & $(613.0\pm 0.05)g$\\
-        Masse Kalorimeter mit Wasser 1 & $m_{1}$ & $(787.0\pm 0.05)g$\\
+        Spannung bekannter Kondensator 1 & $u_{1}$ & $(260\pm 2.5)V$\\
+        Spannung bekannter Kondensator 2 & $u_{2}$ & $(300\pm 2.5)V$\\
+        Spannung bekannter Kondensator 3 & $u_{3}$ & $(280\pm 2.5)V$\\
         \hline
-        Masse Gemischt 1 & $m_{2}$ & $(796.9\pm 0.05)g$\\
-        Masse Kalorimeter mit Wasser 2 & $m_{3}$ & $(781.3\pm 0.05)g$\\
-    Masse Gemischt 2 & $m_{4}$ & $(795.8\pm 0.05)g$\\
-        \hline
-        Temperatur vor dem Eis 1 & $\vartheta_{T_{1}}$ & $(70.3\pm 0.05)^{\circ}C$\\
-        Temperatur geschmolzen 1 & $\vartheta_{T_{2}}$ & $(62.7\pm 0.05) ^{\circ}C$\\
-        \hline
-        Temperatur vor dem Eis 2 & $\vartheta_{T_{3}}$ & $(63.4\pm 0.05)^{\circ}C$\\
-        Temperatur geschmolzen 2 & $\vartheta_{T_{4}}$ & $(54.1\pm 0.05) ^{\circ}C$\\
+        Spannung nach dem Ausgleich 1 & $u_{1}$ & $(178\pm 2.5)V$\\
+        Spannung nach dem Ausgleich 2 & $u_{2}$ & $(201\pm 2.5)V$\\
+        Spannung nach dem Ausgleich 3 & $u_{3}$ & $(192\pm 2.5)V$\\
         \hline
     \end{tabular}
 \end{table}
-Als erstes wird die Masse des Kalorimeters $m_{\rm{Kal}} $ gemessen  und bis etwa zur Hälfte mit Wasser gefüllt. Die Masse des Kalorimeters mit dem Wasser $m_{\rm{1/3}} $ wird nun nochmals gemessen. Das sich im Kalorimeter befindende Wasser wird mit dem Tauchsieder auf etwa  $\SI{70}{\celsius}$ erwärmt. Die Temperatur des heissen Wassers $\vartheta_{T_{1/3}}$ wird solange gemessen, bis das abgetrocknete Eis ins Wasser hizugegeben wird. Die Temperatur des Wassers wird dann nochmals abgelesen, wenn das Eis sich komplett aufgelöst hat. Die Masse des Kalorimeters mit dem Mischwasser $m_{\rm{2/4}} $ wird nun nochmals gemessen, um die genaue Masse des Eises zu bestimmen.
 
-Die im letzten Paragraphen genannten Schritte werden mit neuem Wasser und neuem Eis wiederholt durchgeführt.
-\section{Versuchsauswertung}
+INSERT DESCRIPTION HERE\\
 
-$L_{f}= \displaystyle{\frac{m_{\rm{H2O}} \cdot c_{\rm{H_2o}} \cdot \Delta\vartheta_2 - m_{\rm{Eis}} \cdot c_{\rm{H_2O}} \cdot \Delta\vartheta_1}{m_{\rm{Eis}}}}$
+Die im letzten Paragraphen genannten Schritte werden mit anderer Ausgangspannung wiederholt durchgeführt.
+\section{Versuchsauswertung}
 
-\subsection{Durchführung 1}
 
-$L_{f_1}=\displaystyle{\frac{\left(\left(m_1-{m_{\rm{Kal}}}\right) \cdot 4182\rm{\frac{J}{kg \cdot K}}\cdot \left(\vartheta_{T_1}-\vartheta_{T_2}\right)\right)-\left(\left(m_2-m_{1}\right)\cdot 4182 \rm{\frac{J}{kg \cdot K}} \cdot \vartheta_{T_2}\right)}{m_2-{m_{\rm{Kal}}}}} $\\\\
 
-$L_{f_{1_{max}}} =\displaystyle{\frac{\left(0.174\;kg \cdot 4182\rm{\frac{J}{kg \cdot K}}\cdot 7.70^{\circ}C \right)-\left(0.010\;kg\cdot 4182 \rm{\frac{J}{kg \cdot K}} \cdot 62.65^{\circ}C\right)}{0.010\;kg}} = 298302\frac{J}{kg}$\\\\
+\subsection{Durchführung 1}
 
-$L_{f_{1_{min}}} =\displaystyle{\frac{\left(0.174\;kg \cdot 4182\rm{\frac{J}{kg \cdot K}}\cdot 7.50^{\circ}C \right)-\left(0.010\;kg\cdot 4182 \rm{\frac{J}{kg \cdot K}} \cdot 62.75^{\circ}C\right)}{0.010\;kg}} = 283331\frac{J}{kg}$\\\\
 
-$\Rightarrow L_{f_1}=\displaystyle{\frac{L_{1_{max}}+L_{1_{min}}}{2}=\left(290816\pm 7486\right) \cdot \frac{J}{kg}=\left(2.9\pm 0.075\right)\cdot 10^{5} \frac{J}{kg}}$
 
 \subsection{Durchführung 2}
 
-$L_{f_2}=\displaystyle{\frac{\left(\left(m_3-{m_{\rm{Kal}}}\right) \cdot 4182\rm{\frac{J}{kg \cdot K}}\cdot \left(\vartheta_{T_3}-\vartheta_{T_4}\right)\right)-\left(\left(m_4-m_{3}\right)\cdot 4182 \rm{\frac{J}{kg \cdot K}} \cdot \vartheta_{T_3}\right)}{m_4-{m_{\rm{Kal}}}}} $\\\\
 
-$L_{f_{2_{max}}} =\displaystyle{\frac{\left(0.168\;kg \cdot 4182\rm{\frac{J}{kg \cdot K}}\cdot 9.40^{\circ}C \right)-\left(0.015\;kg\cdot 4182 \rm{\frac{J}{kg \cdot K}} \cdot 54.05^{\circ}C\right)}{0.184\;kg}} = 214244\frac{J}{kg}$\\\\
 
-$L_{f_{2_{min}}} =\displaystyle{\frac{\left(0.168\;kg \cdot 4182\rm{\frac{J}{kg \cdot K}}\cdot 9.20^{\circ}C \right)-\left(0.015\;kg\cdot 4182 \rm{\frac{J}{kg \cdot K}} \cdot 54.15^{\circ}C\right)}{0.184\;kg}} = 204458\frac{J}{kg}$\\\\
+\subsection{Durchführung 2}
+
 
-$\Rightarrow L_{f_2}=\displaystyle{\frac{L_{2_{max}}+L_{2_{min}}}{2}=\left(209351\pm 4893\right) \cdot \frac{J}{kg}=\left(2.1\pm 0.049\right)\cdot 10^{5} \frac{J}{kg}}$
 
-\newpage
 \section{Kommentar / Diskussion}
 
 \subsection{Genauigkeit}
@@ -170,7 +157,4 @@ Ein weiterer Fehler bestand darin, dass das Eis nicht vollständig mit dem Papie
 
 Beim der zweiten Versuchsdurchführung ist ein kleiner Fehler unterlaufen: Das Eis ist auf den Tisch gefallen und wurde dann mit dem Händen in das Kalorimeter befördert. Dabei ist ein Teil des Eises geschmolzen, weil Wärmeenergie von den Händen an das Eis abgegeben wurde. Somit ist die höhere Abweichung vom Tabellenwert im Vergleich zum ersten Versuchsdurchlauf begründet.
 
-\bibliographystyle{plainnat}
-\bibliography{local.bib}
-
 \end{document}