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@@ -87,16 +87,16 @@ includeheadfoot}
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\section{Versuchsziel}
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\section{Versuchsziel}
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-Ziel ist es die \textit{spezifische Schmelzwärme} $L_f$ von Eis mittels eines \textit{kalorimetrischen Experiments} so genau wie möglich zu bestimmen und mit dem Tabellenwert $ \num{3.338 e5}\si{\J\per\kg} $ zu vergleichen und die Abweichung vom Tabellenwert zu erklären. Vorausschtlich wird der Messwert unter dem Tabellenwert liegen aufgrund systematischer Fehler.
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+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} $ zu vergleichen und die Abweichung vom Tabellenwert zu erklären. Vorausschtlich wird der Messwert unter dem Tabellenwert liegen aufgrund systematischer Fehler.
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\section{Physikalischer Hintergrund}
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\section{Physikalischer Hintergrund}
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-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 Model lautet nun die Formel für die Schmelzwärme
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+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.
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$$ Q_{schmelz}= m \cdot L_f$$
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$$ Q_{schmelz}= m \cdot L_f$$
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-Bei einem \textit{kalorimetrischen Experiment} wird von einem idealisierten abgeschlossenen System ausgegangen. Es wird angenommen, dass die vom Wasser abgegebene Wärme der vom Eis aufgenommenen Wärme entspricht. Spricht:
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+Bei einem \textit{kalorimetrischen Experiment} wird von einem idealisierten abgeschlossenen System ausgegangen. Es wird angenommen, dass die vom Wasser abgegebene Wärme der vom Eis aufgenommenen Wärme entspricht. Es gilt also
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$$ Q_{Auf}=Q_{Ab}$$
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$$ Q_{Auf}=Q_{Ab}$$
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-Das Eis wird zwei physikalisch wichtige Prozesse durchgehen. Wir nehem an dass das Eis anfangs $\SI{0}{\celsius}$ hat. Zuerst wird das Eis geschmolzen und dann erwärmt. Daraus folgt das die Schmelzwärme zur Wärmemenge addiert werden muss, um die menge an Wärme zu erlangen, welche gebraucht wird um das Eis zu schmelzen und auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen. (Für die vereinfachung nenen wir die Schmelzwärme $Q_{1}$ und die benötigte Wärme um das geschmolzene Eis zu erwärmen $Q_{2}$, die abgegebene Wärme des heissen Wasser nenen wir $Q_{3}$). Die Formel lautet somit
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+Das Eis wird zwei physikalisch wichtige Prozesse durchgehen. Es wird angenommen, dass das Eis anfangs eine Temperatur von $\SI{0}{\celsius}$ hat. Zuerst wird das Eis geschmolzen und dann erwärmt. Daraus folgt, dass die Schmelzwärme zur Wärmemenge addiert werden muss, um die Menge an Wärmeenergie zu erhalten, welche gebraucht wird um das Eis zu schmelzen und auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen. (Zur Vereinfachung werden die Schmelz-wärme $Q_{1}$, die benötigte Wärme um das geschmolzene Eis zu erwärmen $Q_{2}$, und die abgegebene Wärme des heissen Wasser $Q_{3}$ benannt). Die Formel lautet somit
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$$ Q_{1} + Q_{2} = Q_{3} $$
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$$ Q_{1} + Q_{2} = Q_{3} $$
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-Die Formel für die Wärmemenge wird aus der Formelsammlung entnommen. Schlussendlich lautet die Formel:
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+Die Formel für die Wärmemenge ($Q=m\cdot c\cdot \Delta T$) wird aus der Formelsammlung entnommen. Schlussendlich lautet die Formel:
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$$ Q_{1} + Q_{2} = Q_{3} \Rightarrow m_{\rm{Eis}} \cdot L_f + m_{\rm{Eis}} \cdot c_{\rm{H_2O}} \cdot \Delta\vartheta_1 = m_{\rm{H_2o}} \cdot c_{\rm{H_2o}} \cdot \Delta\vartheta_2$$ $$ \Rightarrow L_f = \frac{m_{\rm{H2O}} \cdot c_{\rm{H_2o}} \cdot \Delta\vartheta_2 - m_{\rm{Eis}} \cdot c_{\rm{H_2O}} \cdot \Delta\vartheta_1}{m_{\rm{Eis}}}$$
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$$ Q_{1} + Q_{2} = Q_{3} \Rightarrow m_{\rm{Eis}} \cdot L_f + m_{\rm{Eis}} \cdot c_{\rm{H_2O}} \cdot \Delta\vartheta_1 = m_{\rm{H_2o}} \cdot c_{\rm{H_2o}} \cdot \Delta\vartheta_2$$ $$ \Rightarrow L_f = \frac{m_{\rm{H2O}} \cdot c_{\rm{H_2o}} \cdot \Delta\vartheta_2 - m_{\rm{Eis}} \cdot c_{\rm{H_2O}} \cdot \Delta\vartheta_1}{m_{\rm{Eis}}}$$
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@@ -174,6 +174,6 @@ Ein systematisch Fehler bestand darin, dass das Kalorimeter nicht zu 100\% isoli
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Ein weiterer Fehler bestand darin, dass das Eis nicht vollständig mit dem Papier abgetrocknet werden konnte.\\
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Ein weiterer Fehler bestand darin, dass das Eis nicht vollständig mit dem Papier abgetrocknet werden konnte.\\
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-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 gegeben.
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+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.
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