Paso 4: resultados
Mass of water, M = 251 g Ambient Temperature, Ta = 20.1 degrees C Voltage, V = 7.5V Current, I = 1.00A See a plot of the data below: t [seconds] - T [degrees C] 0 - 13.8 120 - 14.9 240 - 15.9 360 - 16.8 480 - 17.7 600 - 18.6 720 - 19.4 840 - 20.2 (close to ambient temperature) 960 - 20.9 1080 - 21.7 1200 - 22.6 1320 - 23.4 1440 - 24.0 1560 - 24.8
Cálculos
La temperatura ambiente fue 20,1 grados centígrados. Uno de los datapoints fue 20,2 grados C que está muy cerca de ambiente. Para minimizar el error debido a la transferencia de calor hacia o desde el entorno, permite ver los datos de 10 minutos antes hasta 10 minutos después de este punto de datos.
t1=240, T1=15.9 t2=1440, T2=24.0 total time = t2-t1 = 1200 s temperature change = T2-T1 = 8.1 degrees C
Energía eléctrica en Watts es igual a V * I o tensión de tiempos actuales. También, 1 vatio equivale a 1 J/s (julios por segundo). Por lo tanto:
Power P (J/s) = V*I Energy E (J) = P * (t2-t1) = V*I*(t2-t1) Specific heat (J/g/degreeC) = E / M / (T2-T1) = V*I*(t2-t1) / M / (T2-T1)
Sustituir los valores de medición ofrece:
Specific heat = 7.5*1.00*1200/251/8.1= 4.4 J/g/degreeC
Precisión
La cantidad V tiene una tolerancia de +-0 .1V o alrededor de 1.3% (0.1/7,5).
La cantidad tiene una tolerancia de +/-0 .01A o cerca de 1.0% (0.01/1.00).
Cantidades t1 y t2 tienen una tolerancia de +/-1 segundo.
Por lo tanto la cantidad (t2-t1) tiene una tolerancia de +/-2 segundos o aproximadamente el 0,2% (2/1200).
La cantidad M tiene una tolerancia de +/-1g o cerca de 0.4% (1/251).
Las cantidades T1 y T2 cada uno tienen una tolerancia de +-0,1 grados centígrados.
Por lo tanto la cantidad (T2-T1) tiene una tolerancia de +/-0,2 o sobre 2.5% (0.2/8.1)
Al multiplicar o dividir cantidades, sus tolerancias porcentuales simplemente sumar. Por lo tanto, el valor calculado de calor específico tiene una tolerancia de aproximadamente 5.4% dando un resultado final de 4.4 +/-0,2 J/g/degreeC.
