Inderdaad geldt dat energie "ergens" moet blijven - het wordt niet gemaakt en gaat niet verloren, het wisselt van eigenaar - dus jullie stelling "opgenomen warmte = afgestane warmte" klopt.

Hoeveel warmte wordt van het hetere blokje (materiaal A of B)  naar het koelere water/thermosbeker overgedragen? Wat is de temperatuursdaling van het blokje en de stijging van het water/beker?

Als je daar wat op puzzelt presenteert het antwoord zich vanzelf...

Alleen c*m*dT*C*dT=c*m*dT  klopt niet echt. Aan de linkerkant staat 2x de temperatuur genoemd, rechts maar 1x. De dimensies kloppen daardoor ook niet ( graden² links, graden¹ rechts). Die formule moet je corrigeren zodat:

warmte-opname water + warmte-opname beker = warmte afgifte blokje

Hallo,

Bedankt voor uw reactie!

Deze formule hebben we van onze leraar gekregen, maar ik zie net dat ik een foutje heb gemaakt. Het moet zijn: (c*m*dT)+(C*dT)=(c*m*dT). dT is daarin trouwens delta T
Weet U dan misschien hoe we de warmtecapaciteit van de thermosbeker kunnen berekenen? Alles wat we hebben is die formule en Binas..
Wij denken dat het zo moet: c halen we uit binas, m kan je omrekenen mbv de dichtheid van de V en je weet de begin- en de eindtemperatuur. Door alles in te vullen blijft alleen de C staan en door die vergelijking op te lossen krijg je dan ook een antwoord.. Maar we weten niet of het klopt..
Alvast bedankt!
Margot en Sascha

Je zit helemaal op het goede spoor. Alles weet je op die ene C na. En die laat zich dan berekenen.

Okee dankuwel!

We hebben het zo gedaan:

Messing:

c_m = 0,38*10³ J/kg,°C
m_m = ρ*V = 8,5*10³*2,31*10^-5 = 0,20 m³
ΔT_m = 78,8-36,7 = 42,0°C

c_w = 4,18*10³ J/kg,°C
V_w = 0,998*10³*7,00*10^-5 = 0,06986 m³
ΔT_w = 36,7 - 21,7 = 15,0 °C

ΔT_th = 36,7 - 21,7 = 15,0 °C

En dan kwamen we hierbij als antwoord uit: C = -82,68....

Aluminium:

c_a = 0,88*10³ J/kg,°C
V_a = 9,9898*10^-6 m³
ΔT_a = 82,0 - 21,1 = 60,9 °C

c_w = 4,18*10³ J/kg,°C
V_w = 7,00*10^-5 m³
ΔT_w = 21,1 - 17,1 = 3,0 °C

ΔT_th = 21,1 - 17,1 = 3,0 °C

 En dan kwamen we hierbij als antwoord uit: C_th = 189,82....

Maar dat klopt dus niet, want de antwoorden zouden hetzelfde moeten zijn (zelfde thermosbeker) en ze lijken ons allebei niet echt realistisch.

Van onze leraar mochten we ervanuit gaan dat ΔT_th = ΔT_w.

Weet u wat we verkeerd hebben gedaan?

Met vriendelijke groet,

Margot en Sascha.

Ooh, ik zie net dat ik een paar foutjes heb gemaakt met het overtypen van de massa's uit mijn schrift:

m(messing) = 8,5*10³*2,31*10^-5= 0,20 kg

m(water) = 0,998*10³*7,00*10^-5= 0,06986 kg

m(aluminium) = 2,70*10³*9,9898*10^-6 = 0,02697246 kg

m(water) = 0,998*10³*7,00*10^-5 = 0,06986 kg

Sorry hiervoor!

Ik heb wel deze waardes gebruikt bij het uitrekenen, maar de  massa's/volumes in de vorige reactie had ik alleen in mijn schrift staan om het uitrekenen makkelijker te maken maar die had ik toen een beetje verkeerd overgetypt (keek steeds schuin bijv.)

Ik hoop dat u ons hiermee kan helpen, want we komen nog steeds op hele verkeerde antwoorden uit!

Met vriendelijke groet,

Margot en Sascha

Dag dames,

Als je het niet erg vindt werk ik voor de leesbaarheid even zonder wetenschappelijke notatie, en met een iets ander systeem, namelijk:

• de som van alle warmtestromen is 0
• ΔT = T_eind -T_begin (zo wordt een temperatuurdaling vanzelf een negatieve ΔT).

m_m·c_m·ΔT_m + m_w·c_w·ΔT_w + c_th·ΔT_th = 0

0,2 x 380 x (-42) + 0,0699 x 4180 x 15 + c_th x 15 = 0

-3192 + 4383 + c_th x 15 = 0

1191 + c_th x 15 = 0

En dat kan inderdaad niet, om dit sommetje kloppend te krijgen moet de warmtecapaciteit van de thermosbeker negatief geweest zijn (-80 J/K), en dat is onmogelijk.

Enig mogelijke conclusie: een of meerdere van je meetwaarden kloppen niet, en/of er is tijdens de proef een en ander misgegaan.

No panic. Je berekening is verder netjes, al vind ik sommige waarden wel érg nauwkeurig. Wat -als je een goeie docent hebt- veel meer waard is, is de discussie ná de proef waarin je bespreekt waaróm dit niet kan, en (puntsgewijs) wat er fout gegaan zou kunnen zijn zodat je toch dit resultaat vond. Gevolgd door aanbevelingen voor een herhaling. Ik heb zelf proefverslagen onder ogen gehad met de meest onmogelijke resultaten, waarvoor ik vanwege de nette bespreking van mogelijke fouten een héle dikke voldoende gaf; want in die bespreking laat je zien dat je het écht begrepen hebt, en daar gaat het om. Dit soort warmteproefjes zijn vreselijk gevoelig voor geringe afwijkingen, de soortelijke warmtes die je in tabellen vindt zijn ook niet in elke tabel precies hetzelfde, en dat is dan op basis van vaak herhaalde proeven in gerenommeerde laboratoria.

Trouwens, een warmtecapaciteit voor een thermosbeker van 100-200 J/K is zeker niet "out of this world".

Groet, Jan

Ik heb jullie gegevens even snel in een spreadsheet gestopt (ik haat repeterend rekenwerk) - zie bijlage.

Pas overigens op dat rekenmachines wel veel cijfers geven maar dat deze veelal niet significant zijn. In de meeste gegevens lijken maar 3 cijfers significant.

Het lijkt me dat jullie meetgegevens niet kloppen. In de eerste twee gevallen (messing / aluminium) geeft het hete blokje minder energie af dan door water+beker zou worden opgenomen bij de gestelde temperatuurswijziging (de berekening geeft dan een negatieve capaciteit voor de beker).

De 2e meting met messing geeft in elk geval iets positiefs van 63 Joules/graad Celsius en het water zo'n 3000 J/C en lijkt niet onredelijk.

Je maakt nu kennis met een niet altijd even gewaardeerd fenomeen binnen de exacte wetenschappen: bij twijfel toch nog maar eens overdoen.

Theo, hartstikke bedankt!

We zagen eergister dat we met de Teind van de aluminium weer een typfout hadden gemaakt, dus we hebben het zelf even ingevoerd bij excel en komen nu bij 63 uit en bij messing 2 op 69, dus het komt mooi uit!
Nogmaals bedankt voor uw hulp!

Groetjes,
Margot en Sascha