"Varme" representerer den termiske energien til molekyler i et stoff. Vannet fryser ved 0 grader Celsius. Men temperaturen på en isbit kan falle godt under det. Når en isbit fjernes fra en fryser, øker terningens temperatur når den absorberer varme fra omgivelsene. Men når isterningen når 0 C, begynner den å smelte og temperaturen forblir på 0 gjennom hele smelteprosessen, selv om isterningen fortsetter å absorbere varme. Dette skjer fordi den termiske energien som absorberes av isterningen, forbrukes av vannmolekyler som skilles fra hverandre under smelting.
Mengden varme som absorberes av et fast stoff under smeltefasen, er kjent som den latente fusjonsvarmen og måles via kalorimetri.
Plasser en tom isopor-kopp på en vekt og noter massen av den tomme koppen i gram. Fyll deretter koppen med ca. 100 ml destillert vann. Sett den fylte koppen tilbake i balanse og noter vekten på koppen og vannet sammen.
Plasser et termometer i vannet i koppen, vent ca 5 minutter til termometeret kommer til termisk likevekt med vannet, og registrer deretter temperaturen på vannet som begynnelsen temperatur.
Legg to eller tre isbiter på et papirhåndkle for å fjerne eventuelt flytende vann på overflatene på terningene, og overfør deretter kubene raskt til isopor-koppen. Rør blandingen forsiktig med termometeret. Følg temperaturavlesningen på termometeret. Det skal begynne å falle nesten umiddelbart. Fortsett å røre og noter den laveste temperaturen som er angitt på termometeret før temperaturen begynner å stige. Registrer denne verdien som "sluttemperatur".
Fjern termometeret, og kom isopor-koppen tilbake til balansen og noter massen av koppen, vann og smeltet is sammen.
Bestem massen av vann i koppen ved å trekke massen av den tomme koppen fra vekten av koppen og vannet sammen, som samlet i trinn 1. For eksempel, hvis den tomme koppen veide 3,1 gram og koppen og vannet sammen veide 106,5 gram, så var massen av vannet 106,5 - 3,1 = 103,4 g.
Beregn temperaturendringen på vannet ved å trekke den opprinnelige vanntemperaturen fra den endelige vanntemperaturen. Således, hvis den opprinnelige temperaturen var 24,5 C og den endelige temperaturen var 19,2 C, så deltaT = 19,2 - 24,5 = -5,3 C.
Beregn varmen, q, fjernet fra vannet i henhold til ligningen q = mc (deltaT), der m og deltaT representerer masse og temperatur endring av vannet henholdsvis og c representerer vanns spesifikke varmekapasitet, eller 4,184 joule per gram per grad Celsius, eller 4,187 J / g-C. Fortsetter eksemplet fra trinn 1 og 2, q = ms (deltaT) = 103,4 g * 4,184 J / g-C * -5,3 C = -2293 J. Dette representerer varmen fjernet fra vannet, derav dens negative tegn. I følge termodynamikkens lover betyr dette at isbitene i vannet absorberte + 2293 J varme.
Bestem massen av isbiter ved å trekke koppen og vannet fra koppen, vann og isbiter sammen. Hvis koppen, vannet og isen sammen veide 110,4 g, var massen av isbitene 110,4 g - 103,4 g = 7,0 g.
Finn den latente fusjonsvarmen, Lf, i henhold til Lf = q ÷ m ved å dele varmen, q, absorbert av isen, som bestemt i trinn 3, av ismassen, m, bestemt i trinn 4. I dette tilfellet er Lf = q / m = 2293 J ÷ 7,0 g = 328 J / g. Sammenlign eksperimentresultatet ditt med den aksepterte verdien på 333,5 J / g.