Das Differentialkalorimeter ist ein nach außen abgeschlossenes System. Es besteht aus einem Kasten, der durch eine Styroporauskleidung an den Wänden wärmegedämmt ist. In ihm befindet sich ein Traggestell für das Becherglas, indem sich die Flüssigkeit befindet. Durch den oberen Deckel des Kastens führen zwei Thermometer in den Kasten, die so angebracht sind, dass ein Thermometer die Flüssigkeits- und das andere die Umgebungstemperatur im Kasten misst.
1. Ein Becherglas wurde mit einer bestimmten Masse (hier 40g) Wasser gefüllt. Die Masse wurde mittels Wägung bestimmt.
2. Das Becherglas mit Wasser wurde in einem Wasserbad auf ca. 50°C (323K) erhitzt. Dabei wurde zur Vermeidung von Verdunstungsverlusten das Becherglas mit einem Stopfen verschlossen.
3. Danach wurde das Becherglas mit dem Wasser in den Isolierkasten des Kalorimeters eingebracht. Anschließend wurde in Abständen von 1 Minute in einem Zeitraum von 20 Minuten die Temperaturen der Flüssigkeit und der im Kasten eingeschlossenen Luft gemessen.
4. Nach Abschluss der Messung mit Wasser, wurde die oben genannte Prozedur mit Isopropanol durchgeführt.
Inhaltsverzeichnis
- Aufgabenstellung
- Versuchsaufbau, Versuchsdurchführung
- Messinstrumente und Zubehör
- Physikalische Grundlagen
- Allgemeines
- Kalorimeter
- Messergebnisse
- Referenzflüssigkeit Wasser
- Referenzflüssigkeit Isopropanol
- Auswertung
- Bestimmung von ATW (Wasser)
- Bestimmung von ATF (Isopropanol)
- Bestimmung der Werte für die halblogarithmische Darstellung
- Wasser
- Isopropanol
- Berechnung der Fehlerbalken
- Diagramme
- Temperatur als Funktion der Zeit
- Halblogarithmische Darstellung über die Zeit
- Berechnung von CF
- Fehlerberechnung
- Diskussion / Kommentar
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Ziel dieser Arbeit ist die Bestimmung der spezifischen Wärmekapazität von Methylalkohol mithilfe der Differentialkalorimetrie. Die Arbeit untersucht die Abkühlgeschwindigkeit von Massen Isopropanol und Wasser und vergleicht diese, um die spezifische Wärmekapazität von Methylalkohol zu ermitteln.
- Differentialkalorimetrie als Messmethode
- Bestimmung der spezifischen Wärmekapazität von Flüssigkeiten
- Abkühlgeschwindigkeit von Flüssigkeiten
- Anwendung physikalischer Grundlagen auf die experimentelle Bestimmung
Zusammenfassung der Kapitel
- Aufgabenstellung: Die Aufgabenstellung dieser Arbeit ist die Bestimmung der spezifischen Wärmekapazität von Methylalkohol mithilfe der Differentialkalorimetrie.
- Versuchsaufbau, Versuchsdurchführung: Die Arbeit beschreibt den Versuchsaufbau und die Durchführung des Experiments. Es wird ein Differentialkalorimeter verwendet, das aus einem wärmegedämmten Kasten besteht, in dem sich ein Becherglas mit der zu untersuchenden Flüssigkeit befindet. Die Temperatur der Flüssigkeit und der Umgebungsluft wird gemessen.
- Messinstrumente und Zubehör: Die Arbeit listet die verwendeten Messinstrumente und Zubehör auf, darunter ein Isolierkasten, Bechergläser, Thermometer, eine Digitalwaage und ein Heizofen.
- Physikalische Grundlagen: Die Arbeit erläutert die physikalischen Grundlagen des Experiments, darunter die Definition von Wärme, die Wärmeübertragung und die spezifische Wärmekapazität. Die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes ist die Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur von 1 kg des Stoffes um 1 K zu erhöhen.
- Messergebnisse: Die Arbeit präsentiert die Messergebnisse für die Referenzflüssigkeiten Wasser und Isopropanol.
- Auswertung: Die Arbeit erläutert die Auswertung der Messergebnisse, einschließlich der Bestimmung der spezifischen Wärmekapazität der Flüssigkeiten und der Berechnung der Fehlerbalken.
- Diagramme: Die Arbeit präsentiert Diagramme, die die Temperatur als Funktion der Zeit sowie die halblogarithmische Darstellung der Abkühlkurven zeigen.
- Berechnung von CF: Die Arbeit beschreibt die Berechnung der spezifischen Wärmekapazität der Testflüssigkeit.
- Fehlerberechnung: Die Arbeit erläutert die Fehlerberechnung für die Ergebnisse.
Schlüsselwörter
Die Arbeit behandelt die Themen spezifische Wärmekapazität, Differentialkalorimetrie, Abkühlgeschwindigkeit, Wasser, Isopropanol, Methylalkohol, physikalische Grundlagen, Messinstrumente, Auswertung, Diagramme und Fehlerberechnung.
- Citation du texte
- Dipl.-Ing. (FH) Tobias Purschke (Auteur), B. Höber (Auteur), 2003, Spezifische Wärme von Flüssigkeiten, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/19281
