"열"은 물질 내 분자의 열 에너지를 나타냅니다. 물은 섭씨 0도에서 얼어 있습니다. 그러나 얼음 조각의 온도는 그보다 훨씬 낮을 수 있습니다. 얼음을 냉동실에서 꺼내면 주변의 열을 흡수하면서 온도가 올라갑니다. 그러나 얼음이 0 ° C에 도달하면 얼음이 녹기 시작하고 얼음 조각이 계속 열을 흡수하더라도 녹는 과정 내내 온도가 0으로 유지됩니다. 이것은 얼음 조각에 흡수 된 열 에너지가 녹는 동안 서로 분리되는 물 분자에 의해 소비되기 때문에 발생합니다.
용융 단계에서 고체가 흡수하는 열의 양은 용융 잠열로 알려져 있으며 열량계를 통해 측정됩니다.
저울에 빈 스티로폼 컵을 놓고 빈 컵의 질량을 그램 단위로 기록합니다. 그런 다음 컵에 약 100ml 또는 약 3.5 온스의 증류수를 채 웁니다. 채워진 컵을 저울로 되돌리고 컵과 물의 무게를 함께 기록하십시오.
온도계를 컵의 물에 넣고 온도계가 올 때까지 5 분 정도 기다립니다. 물과 열 평형을 유지 한 다음 물의 온도를 초기 값으로 기록합니다. 온도.
종이 타월에 얼음 조각 두 개 또는 세 개를 놓고 큐브 표면의 액체 물을 제거한 다음 큐브를 스티로폼 컵으로 빠르게 옮깁니다. 온도계를 사용하여 혼합물을 부드럽게 저어줍니다. 온도계의 온도 판독 값을 관찰하십시오. 거의 즉시 떨어지기 시작해야합니다. 온도가 상승하기 전에 계속 저어주고 온도계에 표시된 최저 온도를 기록하십시오. 이 값을 "최종 온도"로 기록하십시오.
온도계를 제거하고 스티로폼 컵을 다시 저울로 되돌리고 컵, 물 및 녹은 얼음의 질량을 함께 기록합니다.
1 단계에서 수집 한 컵과 물의 무게에서 빈 컵의 질량을 빼서 컵의 물 질량을 결정합니다. 예를 들어 빈 컵의 무게가 3.1g이고 컵과 물의 무게가 모두 106.5g이면 물의 질량은 106.5-3.1 = 103.4g입니다.
최종 수온에서 초기 수온을 빼서 물의 온도 변화를 계산합니다. 따라서 초기 온도가 24.5C이고 최종 온도가 19.2C이면 deltaT = 19.2-24.5 = -5.3C입니다.
방정식 q = mc (deltaT)에 따라 물에서 제거 된 열 q를 계산합니다. 여기서 m과 deltaT는 질량과 온도를 나타냅니다. 물의 변화, 그리고 c는 물의 비열 용량 또는 섭씨 1g 당 4.184 줄 또는 4.187을 나타냅니다. J / g-C. 1 단계와 2 단계의 예를 계속하면 q = ms (deltaT) = 103.4g * 4.184 J / g-C * -5.3 C = -2293 J입니다. 이것은 물에서 제거 된 열을 나타내므로 음의 부호입니다. 열역학 법칙에 따르면 이것은 물 속의 얼음이 + 2293J의 열을 흡수했음을 의미합니다.
컵, 물 및 얼음 조각의 질량에서 컵과 물의 질량을 빼서 얼음 조각의 질량을 결정하십시오. 컵, 물 및 얼음의 무게가 110.4g이면 얼음 조각의 질량은 110.4g-103.4g = 7.0g입니다.
3 단계에서 결정된 얼음에 흡수 된 열 q를 4 단계에서 결정된 얼음의 질량 m으로 나누어 Lf = q ÷ m에 따라 융합 잠열 Lf를 구합니다. 이 경우 Lf = q / m = 2293 J ÷ 7.0 g = 328 J / g입니다. 실험 결과를 허용 된 333.5 J / g 값과 비교하십시오.