"חום" מייצג את האנרגיה התרמית של מולקולות בחומר. מים קופאים ב 0 מעלות צלזיוס. אבל הטמפרטורה של קוביית קרח יכולה לרדת הרבה מתחת לזה. כאשר מוציאים קוביית קרח מהמקפיא, הטמפרטורה של הקוביה עולה ככל שהיא סופגת חום מסביבתה. אך ברגע שקוביית הקרח מגיעה ל -0 צלזיוס, היא מתחילה להינמס והטמפרטורה שלה נשארת על 0 לאורך כל תהליך ההיתוך, למרות שקוביית הקרח ממשיכה לספוג חום. זה קורה מכיוון שהאנרגיה התרמית הנספגת בקוביית הקרח נצרכת על ידי מולקולות מים הנפרדות זו מזו במהלך ההיתוך.
כמות החום הנספגת על ידי מוצק בשלב ההיתוך שלו מכונה חום היתוך סמוי ונמדדת באמצעות קלורימטריה.
מניחים כוס קלקר ריקה על איזון ורשמים את מסת הכוס הריקה בגרמים. ואז מלא את הכוס בכ- 100 מיליליטר, או כ- 3.5 אונקיות, מים מזוקקים. מחזירים את הכוס הממולאת לאיזון ורשמים יחד את משקל הכוס והמים.
הכניסו מדחום למים בכוס, המתינו כ -5 דקות עד שהמדחום יגיע אליו שיווי משקל תרמי עם המים, ואז רשום את הטמפרטורה של המים כראשונית טֶמפֶּרָטוּרָה.
הניחו שתיים או שלוש קוביות קרח על מגבת נייר בכדי להסיר מים נוזליים על משטחי הקוביות ואז העבירו במהירות את הקוביות לכוס הקלקר. השתמש במדחום כדי לערבב בעדינות את התערובת. שימו לב לקריאת הטמפרטורה במד החום. זה אמור להתחיל לרדת כמעט מיד. המשך לערבל והקליט את הטמפרטורה הנמוכה ביותר המצוינת במדחום לפני שהטמפרטורה מתחילה לעלות. רשום ערך זה כ"טמפרטורה סופית ".
הסר את המדחום והחזיר את כוס הקלקר שוב לאיזון ותעד את מסת הכוס, המים והקרח המומס יחד.
קבע את מסת המים בכוס על ידי הפחתת מסת הכוס הריקה ממשקל הכוס והמים יחד, כפי שנאסף בשלב 1. לדוגמא, אם הכוס הריקה שקלה 3.1 גרם והכוס והמים יחד שקלו 106.5 גרם, אז מסת המים הייתה 106.5 - 3.1 = 103.4 גרם.
חשב את שינוי הטמפרטורה של המים על ידי הפחתת טמפרטורת המים הראשונית מטמפרטורת המים הסופית. לפיכך, אם הטמפרטורה הראשונית הייתה 24.5 צלזיוס והטמפרטורה הסופית הייתה 19.2 צלזיוס, אז deltaT = 19.2 - 24.5 = -5.3 צלזיוס.
חשב את החום, q, שהוסר מהמים על פי המשוואה q = mc (deltaT), כאשר m ו- deltaT מייצגים את המסה והטמפרטורה שינוי המים, בהתאמה, ו- c מייצג את קיבולת החום הספציפית של המים, או 4.184 ג'אול לגרם לתואר צלזיוס, או 4.187 J / g-C. בהמשך לדוגמה משלבים 1 ו -2, q = ms (deltaT) = 103.4 גרם * 4.184 J / g-C * -5.3 C = -2293 J. זה מייצג את החום שהוסר מהמים, ומכאן הסימן השלילי שלו. לפי חוקי התרמודינמיקה, פירוש הדבר שקוביות הקרח במים סופגות +2293 J חום.
קבע את מסת קוביות הקרח על ידי הפחתת מסת הכוס והמים ממסת הכוס, המים וקוביות הקרח יחד. אם הכוס, המים והקרח שקלו יחד 110.4 גרם, הרי שמסת קוביות הקרח הייתה 110.4 גרם - 103.4 גרם = 7.0 גרם.
מצא את חום היתוך הסמוי, Lf, על פי Lf = q ÷ m על ידי חלוקת החום, q, הנספג על ידי הקרח, כפי שנקבע בשלב 3, על ידי מסת הקרח, m, שנקבע בשלב 4. במקרה זה, Lf = q / m = 2293 J ÷ 7.0 g = 328 J / g. השווה את תוצאת הניסוי שלך לערך המקובל של 333.5 J / g.
