A „hő” az anyag molekuláinak hőenergiáját jelenti. A víz 0 Celsius-fokon fagy. De egy jégkocka hőmérséklete ennél jóval alá is eshet. Ha egy jégkockát eltávolítanak egy fagyasztóból, a kocka hőmérséklete növekszik, mivel elnyeli a környezetéből a hőt. De miután a jégkocka eléri a 0 C-ot, olvadni kezd, és hőmérséklete 0 ° C-on marad az olvadási folyamat során, annak ellenére, hogy a jégkocka továbbra is elnyeli a hőt. Ez azért történik, mert a jégkocka által elnyelt hőenergiát az olvadás során egymástól elválasztó vízmolekulák fogyasztják.
A szilárd anyag olvadási fázisában elnyelt hőmennyiségét látens fúziós hőnek nevezzük, és kalorimetriával mérjük.
Helyezzen egy üres hungarocell csészét a mérlegre, és rögzítse az üres pohár tömegét grammban. Ezután töltse meg a csészét kb. 100 ml vagy kb. 3,5 uncia desztillált vízzel. Helyezze vissza a megtöltött poharat a mérlegre, és együtt rögzítse a csésze és a víz súlyát.
Helyezzen egy hőmérőt a csészében lévő vízbe, várjon körülbelül 5 percet, amíg a hőmérő beér termikus egyensúly a vízzel, majd a víz hőmérsékletét írjuk ki kiindulási értékként hőfok.
Helyezzen két vagy három jégkockát egy papírtörlőre, hogy eltávolítsa a folyékony vizet a kockák felületéről, majd gyorsan helyezze át a kockákat a hungarocell csészébe. A hőmérővel óvatosan keverje össze a keveréket. Figyelje meg a hőmérőn leolvasott hőmérsékletet. Szinte azonnal csökkennie kell. Folytassa a keverést, és rögzítse a hőmérőn jelzett legalacsonyabb hőmérsékletet, mielőtt a hőmérséklet emelkedni kezdene. Jegyezze fel ezt az értéket „végső hőmérsékletként”.
Vegye le a hőmérőt, és tegye vissza a hungarocell csészét ismét az egyensúlyra, és rögzítse együtt a csésze, a víz és az olvadt jég tömegét.
Határozza meg a csészében lévő víz tömegét úgy, hogy az üres csésze tömegét kivonja a csésze és a víz tömegéből, az 1. lépésben összegyűjtve. Például, ha az üres pohár súlya 3,1 gramm, a pohár és a víz együtt 106,5 grammot nyom, akkor a víz tömege 106,5 - 3,1 = 103,4 g.
Számítsa ki a víz hőmérséklet-változását úgy, hogy kivonja a kezdeti vízhőmérsékletet a végső vízhőmérsékletből. Tehát, ha a kezdeti hőmérséklet 24,5 C, a végső hőmérséklet 19,2 C, akkor deltaT = 19,2 - 24,5 = -5,3 C.
Számítsa ki a vízből kivett hőt, q a q = mc (deltaT) egyenlet szerint, ahol m és deltaT a tömeget és a hőmérsékletet jelenti a víz változása, illetve c a víz fajlagos hőteljesítménye, vagy 4,184 joule / gramm / Celsius-fok, vagy 4,187 J / g-C. Folytatva a példát az 1. és 2. lépéstől, q = ms (deltaT) = 103,4 g * 4,184 J / g-C * -5,3 C = -2293 J. Ez a vízből eltávolított hőt jelenti, ezért annak negatív jele. A termodinamika törvényei szerint ez azt jelenti, hogy a víz jégkockái +2293 J hőt nyeltek el.
Határozza meg a jégkockák tömegét úgy, hogy kivonja a csésze és a víz tömegét a csésze, a víz és a jégkockák tömegéből. Ha a csésze, a víz és a jég együttesen 110,4 g-ot nyomott, akkor a jégkockák tömege 110,4 g - 103,4 g = 7,0 g volt.
Keresse meg a látens fúziós hőt, Lf, Lf = q ÷ m szerint úgy, hogy a jég által elnyelt q hőt, a 3. lépésben meghatározott módon elosztjuk a 4. lépésben meghatározott jég tömegével, m. Ebben az esetben Lf = q / m = 2293 J ÷ 7,0 g = 328 J / g. Hasonlítsa össze a kísérleti eredményt az elfogadott 333,5 J / g értékkel.