“Siltums” apzīmē molekulu siltuma enerģiju vielā. Ūdens sasalst 0 grādos pēc Celsija. Bet ledus klucīša temperatūra var nokrist krietni zemāk. Kad ledusskapis tiek izņemts no saldētavas, kuba temperatūra paaugstinās, absorbējot siltumu no apkārtnes. Bet, kad ledus kubs sasniedz 0 C, tas sāk kust un tā temperatūra visā kušanas procesā paliek 0, kaut arī ledus kubs turpina absorbēt siltumu. Tas notiek tāpēc, ka ledus klucī absorbēto siltumenerģiju izkausē ūdens molekulas, kas kušanas laikā atdalās viena no otras.
Siltuma daudzumu, ko cietā viela absorbē kušanas fāzē, sauc par latento kodolsintēzes siltumu, un to mēra, izmantojot kalorimetriju.
Uz svariem ievieto tukšu putupolistirola putu un reģistrē tukšās kausa masu gramos. Tad piepildiet kausu ar apmēram 100 mililitriem vai apmēram 3,5 unces destilēta ūdens. Atgrieziet piepildīto kausu līdzsvarā un kopā reģistrējiet kausa un ūdens svaru.
Ievietojiet termometru krūzē esošajā ūdenī, pagaidiet apmēram 5 minūtes, līdz termometrs nonāk siltuma līdzsvars ar ūdeni, pēc tam kā sākotnējo reģistrē ūdens temperatūru temperatūra.
Novietojiet divus vai trīs ledus gabaliņus uz papīra dvieļa, lai no kubu virsmām notīrītu šķidru ūdeni, pēc tam ātri pārvietojiet kubus uz putupolistirola. Izmantojiet termometru, lai maigi samaisītu maisījumu. Novērojiet termometra temperatūras rādījumus. Tam vajadzētu sākt samazināties gandrīz nekavējoties. Turpiniet maisīt un reģistrējiet zemāko temperatūru, kas norādīta uz termometra, pirms temperatūra sāk paaugstināties. Pierakstiet šo vērtību kā “galīgo temperatūru”.
Noņemiet termometru un atkal ievietojiet putupolistirola krūzīti līdzsvarā un kopā reģistrējiet krūzītes, ūdens un izkusušā ledus masu.
Nosakiet ūdens masu krūzē, atņemot tukšās krūzītes masu no krūzītes un ūdens svara kopā, kas savākta 1. solī. Piemēram, ja tukšā krūze svēra 3,1 gramu un kauss un ūdens kopā svēra 106,5 gramus, tad ūdens masa bija 106,5 - 3,1 = 103,4 g.
Aprēķiniet ūdens temperatūras izmaiņas, no galīgās ūdens temperatūras atņemot sākotnējo ūdens temperatūru. Tādējādi, ja sākotnējā temperatūra bija 24,5 C un galīgā temperatūra 19,2 C, tad deltaT = 19,2 - 24,5 = -5,3 C.
Aprēķiniet no ūdens noņemto siltumu q saskaņā ar vienādojumu q = mc (deltaT), kur m un deltaT apzīmē masu un temperatūru attiecīgi ūdens izmaiņas un c apzīmē ūdens īpatnējo siltuma jaudu jeb 4,184 džoulus uz gramu uz Celsija grādu vai 4,187 J / g-C. Turpinot piemēru no 1. un 2. darbības, q = ms (deltaT) = 103,4 g * 4,184 J / g-C * -5,3 C = -2293 J. Tas apzīmē no ūdens noņemto siltumu, līdz ar to tā negatīvo zīmi. Pēc termodinamikas likumiem tas nozīmē, ka ledus gabaliņi ūdenī absorbēja +2293 J siltuma.
Nosakiet ledus gabaliņu masu, no kausa, ūdens un ledus gabaliņu masas kopā atņemot kausa un ūdens masu. Ja kauss, ūdens un ledus kopā svēra 110,4 g, tad ledus gabaliņu masa bija 110,4 g - 103,4 g = 7,0 g.
Atrodiet latento kodolsintēzes siltumu Lf saskaņā ar Lf = q ÷ m, dalot siltumu, q, ko absorbē ledus, kā noteikts 3. solī, ar ledus masu, m, kas noteikta 4. solī. Šajā gadījumā Lf = q / m = 2293 J ÷ 7,0 g = 328 J / g. Salīdziniet eksperimenta rezultātu ar pieņemto vērtību 333,5 J / g.