Is het verdamping?

In dit experiment is er een verwarmingselement in een met water gevulde maatbeker gestopt. Elke minuut is de temperatuur van het water gemeten. Deze metingen zijn opgeslagen in tempmetingen.csv.

Verder is gegeven dat: $m_{maatbeker} = 820.8 \mathrm{gr}$
$m_{maatbeker + water, start} = 1292.9 \mathrm{gr}$
$m_{maatbeker + water, eind} = 1274.9 \mathrm{gr}$

Het moge duidelijk zijn dat er water is ‘verdwenen’. Ook is de eindtemperatuur van het water niet gelijk aan een proces waarbij verdamping en eventuele warmteverliezen niet meegenomen worden.

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
m_maatbeker = 820.8e-3 #kg
m_start = 1292.9e-3 #kg
m_eind = 1274.9e-3 #kg
c = 4.18e3 #J/kg * C
start_temp =21.1
m_water = m_start - m_maatbeker


def temp_model(t):
    T = (t*Q_per_min) / (m_water * c) + start_temp
    return T

#data inladen
data = np.loadtxt("tempmetingen.csv", delimiter=';', skiprows=1)
tijd = data[:,0]
temp = data[:,1]

#berekenen warmteverschil model en theorie wat dus de energie is die het kost om het water te verdampen
Q_per_min = m_water * c * (temp[1]-temp[0])
Q_model = (temp_model(tijd)[len(tijd)-1]-start_temp)* m_water*c
Q_meting = (temp[len(tijd)-1]-start_temp)* (m_eind - m_maatbeker)*c
Q_verschil = Q_model - Q_meting

Verdampingsenergie = 2256 * (m_start - m_eind) * 10**3

print(f"Het verschil in wartme tussen het model als er geen water verdampt en de metingen is {Q_verschil:.2f} J")
print(f"de theoretische hoeveeleid energie die het kost om het water dat uit de beker is verdwenen te verdampen is {Verdampingsenergie:.2f} J")
print("Er is bij deze berekening aangenomen dat het water geen warmte verliest aan de omgeving, dit zou in een volgend experiment verbeterd worden door de beker beter te isoleren")
print("Ook is er aangenomen dat alle massa die verloren gaat door verdamping.")

#grafiek plotten
plt.figure()
plt.plot(tijd, temp, 'k.')
plt.plot(tijd, temp_model(tijd))
plt.show()

Het verschil in wartme tussen het model als er geen water verdampt en de metingen is 60417.09 J
de theoretische hoeveeleid energie die het kost om het water dat uit de beker is verdwenen te verdampen is 40608.00 J
Er is bij deze berekening aangenomen dat het water geen warmte verliest aan de omgeving, dit zou in een volgend experiment verbeterd worden door de beker beter te isoleren
Ook is er aangenomen dat alle massa die verloren gaat door verdamping.