Dag kwoki,
Als er een spanning van 20 volt over een weerstand van 12 ohm staat, zal de stroomsterkte niet 16 A zijn. Wat heb je gemeten: de 20 V, de 12 ohm, de 16 A?
Was het glas (of vat...) waarin je het water hebt verwarmd, goed geïsoleerd en afgesloten? Zo niet, dan gaat er in 8 minuten warmte naar de omgeving en verdampt er wat water. Bovendien wordt warmte gebruikt om het glas en het verwarmingselement op temperatuur te brengen. Zodoende wordt niet alle toegevoerde warmte benut om de watertemperatuur te doen stijgen en valt de berekende soortelijke warmte te hoog uit.
Groeten,
Jaap Koole

Hallo,
Ik heb de voeding aangesloten en als ik hem aan deed , stelde ik op 20 (v) maar die vanzelf aan wees op 16(A). De weerstandje in Joulemeter(die ik gebruikte om water te verwarmen) was 12 Ohm.

En ik heb de deksel van de joulemeter ook goed dicht gedaan.
Mijn vriend en ik kwamen niet verder

Ik hoop dat u mij kan helpen

Dag Kwoki,
Een voeding ingesteld op 20 volt: dat kan.
Je noteert: "die vanzelf aan wees op 16(A)". Dat begrijp ik niet. De meeste practicumvoedingen kunnen niet meer dan 3 A tot 5 A leveren.
Hoe weet je dat de weerstand van de voeding 12 ohm was?
Laten we aannemen dat 20 volt en 12 ohm klopt. Reken dan eens de stroomsterkte I uit...
Hoe ziet de joulemeter eruit? Heeft die een dikke wand die zorgt voor warmte-isolatie?
Groeten,
Jaap Koole

Hoi,
Die 12 Ohm was de weerstand die ik in die joulemeter moest doen om het water te verwarmen. (de docent zei dat het 12 ohm was). Die joulemeter had een vorm van een cilinder en daarbinnen in een ruimte weer een cilinder. De isolatie was van PVC (hard) en heeft een dikte 2,2 cm

 Cirkel bovenkant van joule meter :De dikte is 2,2 cm , totale cirkel heeft een diameter van 10 cm. de cirkel in een cirkel heeft een diameter van 10-4.4 = 5.6 cm. de hoogte van de cilinder is 14 cm en de cilinder binnenin is 14-3 = 11 cm lang.

Ik stuur in de ochtend of in de middag wel wat foto's ter verduidelijking
Anders ben ik bang dat u het niet begrijpt

Kwoki

Dag Kwoki,

jij begrijpt het belangrijkste deel van Jaaps reactie niet:
Met 20 volt en 12 ohm kun je nooit aan 16 ampère komen namelijk.
Dus er is iets serieus mis met die 16 A van je, en dus vast en zeker ook met het vermogen dat je berekende.

Reken eens uit (wet van ohm) ?

Groet, Jan

Hoi,
Dat had ik al berekend, maar ik kwam uit op 7,5*10³ J per kg per K.
Alleen het lijkt nog zo groot verschil.

Dan vergeet ik ook nog bij te zetten dat ik de warmtestroom nog moet berekenen....

Dag Kwoki,
Je waarde van 7,5*10³ J/(kg*K) is al veel dichter bij de officiële waarde...
Ter controle: met 12 V en 12 Ω voert het verwarmingselement 16000 J warmte toe. Komt dat overeen met jouw berekening?
(Vroeger gaf ik les in een lokaal met één centrale voeding voor alle opstellingen samen. Die voeding gaf dan een totale stroomsterkte 16 A aan. Voor één opstelling moest je delen door het aantal. Is jouw 16 A gemeten in een losse opstelling van jou alleen?)
Wat was de massa van het verwarmde water?
Je noteerde "De isolatie was van PVC (hard) en heeft een dikte 2,2 cm". Misschien was dat eerder hard polystreenschuim ("piepschuim")?
Laten we de warmtestroom Φ bekijken als de soortelijke warmte "klaar" is.
Groeten,
Jaap Koole

Dag,

Volgens mijn berekening komt dat overeen ongeveer. En het was trouwens 7,7*10³ Joule per kg per K. Die voeding gebruikte ik voor losse opstelling. Mijn vriend draaide aan die spanning , maar die stroomsterkte draaide niet mee totdat mijn vriend ook aan de rechterkant draaide en ineens op 16(A) kwam alsof 20 v bij 16(A) hoort.
In elk geval zei mijn docent dat het pvc(hard) kan zijn. De massa van het water was 200 gram

Dag Kwoki,
De 16 A op de voeding begrijp ik niet; dat laat ik verder rusten.
Je berekening van de soortelijke warmte is goed. (Je berekent het vermogen met de afgeronde 1,7 A; ik zou met meer cijfers doorrekenen.)
De gevonden soortelijke warmte is hoger dan de officiële waarde, alsof het verwarmen extra warmte kost. De extra warmte wordt niet gebruikt voor het water, maar om de temperatuur van de joulemeter, het verwarmingselement en de omgeving te verhogen. De warmte die nodig is om de joulemeter een kelvin in temperatuur te doen stijgen, heet de warmtecapaciteit (in J/K).
Nu nog de warmtestroom...
Groeten,
Jaap Koole

Verder vraag ik me af of die 12 Ω wel 12 Ω blijft als je er 1,6 A doorheen probeert te jagen: Het ding wordt warm (dat is uiteraard ook wel de bedoeling) en de soortelijke weerstand van de meeste materialen neemt merkbaar toe bij temperatuurstijging. Afhankelijk van weerstandsmateriaal en de temperatuur die dat weerstandje bereikt ondanks warmte-afgifte aan het water is een weerstandsstijging met tientallen procenten verre van ondenkbaar. ALS zoiets dergelijks zou spelen betekent dat in de loop van je experiment een daling van de werkelijke stroomsterkte en daarmee een daling van het geleverde vermogen.

Groet, Jan

Ik heb de afmetingen van het Joulemeter. Graag wil  ik weten wat aangeraden is om als warmtegeleidingscoefficient te gebruiken , PVC hard of Polystreen , maar ik denk dat natuurkunde worst gebruikt van orde groottes. Dat zegt mijn Natuurkunde docent altijd.
En moet ik die opervlakte berekenen door nummer 1 en nummer 2 bijelkaar op te tellen? Waarschijnlijk is volgens mij  de Delta T van warmtestroom en de Delta T van Warmte anders aangezien De T van warmtestroom binnen en buiten is.

Is dat correct?

Dag Kwoki,
Twee manieren om de warmtestroom Φ te bepalen...
1. Φ=ΔQ/Δt warmtestroom is de overgedragen hoeveelheid warmte gedeeld door de tijdsduur. Hiervoor heb je bijna genoeg gegevens. Je zou alleen nog moeten weten hoeveel warmte de joulemeter (met/zonder verwarmingselement) zelf heeft opgenomen.
2. Een berekening met λ, zoals op je laatste foto. Dat is niet eenvoudig. In de eerste plaats bereken je zo alleen de warmtestroom door geleiding, zonder het netto warmtetransport door straling naar de omgeving. In de tweede plaats geldt je formule alleen voor een vlakke plaat (met oppervlak A en dikte d). Dat klopt voor de bodem (ehh... welke diameter?) en de deksel. Gezien de dikte van de cilinderwand zou je voor de staande cilinderwand een andere formule moeten gebruiken, die buiten de gangbare examenstof van het Nederlandse voortgezet onderwijs valt. Daarna kun je de warmtestromen door staande wand, bodem en deksel optellen. Verder neemt het temperatuurverschil binnen/buiten toe in de loop van de 8 minuten; welke ΔT ga je invullen?
Succes gewenst,
Jaap Koole

Ik weet dat Q_joulemeter = 86,3 J omdat mijn docent heeft gegeven. Dus dan doe ik: Q_tot = Q_{water +} Q_Joulemeter 


Dus : dQ = 16320 J - 86,3 J 
= 16233,7 J
dQ = 16233,7 J
warmtestroom = 16233,7 : 10,6
P = 1531,481132 J

Qwater = 16233,7 - 1531,481132 = 14702,21887 J

14702,21887 = Cwater *0.2*10.6
Cwater = 6,9*10³ J per kg per K

?

Dag Kwoki,
Je noteert dat de joulemeter 86,3 J opneemt. Is dat per kelvin temperatuurstijging of in totaal gedurende acht minuten? Dat laatste zou neerkomen op een bijzonder lage warmtecapaciteit van 86,3/10,6=8,1 J/K.
Van mij geen verdere reacties; bij de opdracht van je docent wil ik niet te veel gras voor je voeten wegmaaien ;-)
Groeten,
Jaap Koole

Hey,
Bedankt voor uw hulp

die 86,3 J was de C blijkbaar dus moest ik Q = C*dT gebruiken.
Uiteindelijk kwam ik op antwoord 4,8*10³  Joule per kg per K
Ik heb mijn verslag bijna af en moeth em morgen inleveren
Als ik nog vragen heb over natuurkunde dan kan ik nog via natuurkunde.nl nog vragen stellen.

Voor mij mag dit op slot

Verder bedankt