Warmtemeter, soortelijke warmte

Je verwarmt een vloeistof en meet intussen de temperatuur, de stroom en de spanning. Bereken hoeveel elektrische energie wordt toegevoerd. Bereken de energietoename van het opgewarmde water.

Werkwijze:

• Meet de weerstand van de dompelaar en noteer deze. Weerstand R = ..................... Ω
• Gebruik de maatbeter. Bepaal hoeveel water je wilt of moet gebruiken. Let er op dat de spiraal geheel onder water komt te staan! Volume V = ................ ml
• Wat is volgens je docent of volgens je instructieblad de maximaal toegestane spanning? Spanning U = ................. V
• Lees de aanvangstemperatuur uit. Temperatuur bij aanvang = ................. °C
• Zet de voeding aan en start tegelijk je stopwatch.
• Lees om de minuut de temperatuur uit en noteer deze.
  
  T₁ = ........... °C, T₂ = ........... °C, T₃ = ........... °C,
  
  T₄ = ........... °C, T₅ = ........... °C, T₆ = ........... °C, 
  
  T₇ = ........... °C, T₈ = ........... °C, T₉ = ........... °C, 
  
  T₁₀ = ........... °C
• Doe dit 6 á 10 minuten lang.
• Stop in elk geval ruim voordat de temperatuur de maximale temperatuur van de thermometer bereikt.
• Verwerk de meetgegevens van de tijd en temperatuur in een tabel.

• Bereken hoeveel elektrische energie wordt toegevoerd.
• Bereken de energietoename van het opgewarmde water.
• Vergelijk deze twee gegevens met elkaar!
• Wat is je conclusie?

Waar moet je op letten:

• De gebruikte weerstandsdraad: welke weerstandsdraad de fabrikant heeft gebruikt, weet ik niet, maar ik vermoed constantaandraad 0,2 mm.
• Bedenk (bij zelfbouw) dat je je weerstand zo moet kiezen, dat je voeding niet overbelast raakt
• Zorg dat de weerstanddraad (de spiraal) geheel onder water komt. op die manier kan hij zijn warmte maximaal overbrengen en tevens voorkom je op deze manier dat de draad zelf oververhit raakt.
• Wil je een redelijke temperatuurstoename bereiken, gebruik dan niet teveel water. Bij ons duurt het ongeveer 6 minuten om 100 ml water 13 graden te verhitten.
• Hééél rustig roeren voldoet. Wijs je leerlingen hierop zodat je materiaal heel blijft.
• Gebruik je thermometers die tot 50 °C gaan, let er dan op dat je alle opstellingen op tijd worden uitgeschakeld. Je wilt immers niet dat de temperatuur van het water boven de 50 °C komt met deze thermometer er nog in.

Wel of geen multimeters?

De multimeters leiden van het onderwerp af en maken het practicum nodeloos onoverzichtelijk voor de leerling. Dus ik werk liever zonder multimeters. U, I en R: je hebt maar 2 van de 3 gegevens nodig. Dus als je weerstanden keurig een vaste waarde hebben die overal gelijk is, en als je voedingsbronnen precies leveren wat ze beloven, heb je geen multimeters nodig.

Indien u géén multimeters wilt gebruiken, maar uw apperatuur is niet 100% betrouwbaar:

• Check vooraf per opstelling de weerstand.
• De voedingsbronnen leveren niet altijd wat ze zeggen te leveren. Loop daarom tijdens het practicum rond en controleer de spanning. Laat de leerling de juiste spanning noteren.