Ursprunglig fråga:
Hej ! Jag har en fråga angående vattnets temperatur. När jag skulle koka 1 liters vatten i en kastrull, så kokade vattnet vid 98 grader. Vad beror det på? och vid mitt andra försök kokade vattnet vid 100 grader. Vad beror det första försöket på, att den kokade vid 98 grader? jag hade faktiskt termometern på bottnet av kastrullen hela tiden om de hjälps, kastrullen är gjord av järn.
/Mila j, GTI, göteborg

Svar:
Låt oss först diskutera osäkerheter i mätningar.

När man gör mätningar är det viktigt att ha full kontroll på mätningens noggrannhet. Utan angivande av denna (ofta kallad osäkerhet, fel, mätfel eller felgränser) är en mätning av begränsat värde.

Mätfel definieras som skillnaden mellan ett uppmätt värde och det sanna värdet av en storhet. Vanligen delas mätfelet upp i två delar:

Systematiska mätfel är enkelsidigt riktade och beror exempelvis på olämpligheter eller felaktigheter i mätutrustningen eller mätprincipen. Det systematiska felet definieras som skillnaden mellan väntevärdet (medelvärdet av många upprepade försök) och det sanna värdet. Ett typiskt exempel på systematiska mätfel är om man mäter avstånd med en felgraderad mätsticka.

Slumpvisa mätfel är stokastiskt (slumpmässigt) fördelade runt mätningens väntevärde. Slumpfelet definieras som skillnaden mellan uppmätt värde och väntevärdet. Ett typiskt exempel på slumpvisa mätfel är antalet pulser man får från ett radioaktivt preparat under en viss tid, se fråga 16653 .

Se vidare Mätfel

I din mätning av kokningstemperaturen finns ett antal felkällor.

1 Kokningstemperaturen beror på lufttrycket som typiskt varierar mellan 980 (lågtryck) och 1050 (högtryck) millibar. Motsvarande kokningstemperaturer är 99^oC och 101^oC, se fråga 8721 .

2 Sedan är temperaturen inte densamma i alla punkter i vattnet. Botten av kastrullen är säkert varmare än 100^oC. Antagligen har vattnet nått kokningstemperatur bara i ett tunnt lager nära botten. Du kan alltså få variation i temperatur beroende på hur du håller termometern.

3 Temperaturen beror även på om det finns kondensationskärnor t.ex. salt eller potatisar i vattnet. I avsaknad av kondensationskärnor kostar det mer energi att bilda en bubbla, och vattnet blir överhettat, dvs kokar först vid betydligt högre temperatur, se fråga 2458 och 14212 .

Se även länk 1.
/Peter E

Nyckelord: felberäkning [6]; kokande vatten [17];

1 http://www.ucl.ac.uk/sts/staff/chang/boiling/index.htm