“ความร้อน” หมายถึงพลังงานความร้อนของโมเลกุลในสาร น้ำจะแข็งตัวที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส แต่อุณหภูมิของก้อนน้ำแข็งอาจต่ำกว่านั้นได้ เมื่อนำก้อนน้ำแข็งออกจากช่องแช่แข็ง อุณหภูมิของลูกบาศก์จะเพิ่มขึ้นเมื่อดูดซับความร้อนจากบริเวณโดยรอบ แต่เมื่อน้ำแข็งถึง 0 องศาเซลเซียส น้ำแข็งจะเริ่มละลายและอุณหภูมิจะอยู่ที่ 0 ตลอดกระบวนการหลอมเหลว แม้ว่าก้อนน้ำแข็งจะยังคงดูดซับความร้อนอยู่ก็ตาม สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานความร้อนที่ถูกดูดซับโดยก้อนน้ำแข็งถูกใช้โดยโมเลกุลของน้ำที่แยกออกจากกันระหว่างการหลอมละลาย
ปริมาณความร้อนที่ของแข็งดูดซับในระหว่างขั้นตอนการหลอมเรียกว่าความร้อนแฝงของการหลอมรวมและวัดผ่านการวัดความร้อน
วางถ้วยโฟมเปล่าบนเครื่องชั่ง แล้วบันทึกมวลของถ้วยเปล่าเป็นกรัม จากนั้นเติมน้ำกลั่นประมาณ 100 มิลลิลิตรหรือประมาณ 3.5 ออนซ์ลงในถ้วย คืนถ้วยที่เติมให้สมดุลแล้วบันทึกน้ำหนักของถ้วยกับน้ำไว้ด้วยกัน
ใส่เทอร์โมมิเตอร์ลงในน้ำในถ้วย รอประมาณ 5 นาทีเพื่อให้เทอร์โมมิเตอร์มาถึง come สมดุลความร้อนกับน้ำแล้วบันทึกอุณหภูมิของน้ำเป็นค่าเริ่มต้น อุณหภูมิ.
วางก้อนน้ำแข็งสองหรือสามก้อนบนกระดาษชำระเพื่อเอาน้ำของเหลวบนพื้นผิวของลูกบาศก์ออก จากนั้นจึงย้ายก้อนน้ำแข็งไปยังถ้วยโฟม ใช้เทอร์โมมิเตอร์คนส่วนผสมเบาๆ สังเกตการอ่านอุณหภูมิบนเทอร์โมมิเตอร์ ควรเริ่มลดลงเกือบจะในทันที กวนต่อไปและบันทึกอุณหภูมิต่ำสุดที่ระบุบนเทอร์โมมิเตอร์ก่อนที่อุณหภูมิจะเริ่มสูงขึ้น บันทึกค่านี้เป็น “อุณหภูมิสุดท้าย”
ถอดเทอร์โมมิเตอร์ออกแล้วคืนถ้วยโฟมกลับสู่สมดุลอีกครั้ง และบันทึกมวลของถ้วย น้ำ และน้ำแข็งที่ละลายเข้าด้วยกัน
หามวลน้ำในถ้วยโดยลบมวลของถ้วยเปล่าออกจากน้ำหนักของถ้วยกับน้ำรวมกัน ตามที่เก็บในขั้นตอนที่ 1 ตัวอย่างเช่น หากถ้วยเปล่ามีน้ำหนัก 3.1 กรัม และถ้วยและน้ำรวมกันมีน้ำหนัก 106.5 กรัม แสดงว่ามวลของน้ำเท่ากับ 106.5 - 3.1 = 103.4 กรัม
คำนวณการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำโดยลบอุณหภูมิของน้ำเริ่มต้นออกจากอุณหภูมิของน้ำสุดท้าย ดังนั้น หากอุณหภูมิเริ่มต้นคือ 24.5 C และอุณหภูมิสุดท้ายคือ 19.2 C ดังนั้น deltaT = 19.2 - 24.5 = -5.3 C
คำนวณความร้อน q ออกจากน้ำตามสมการ q = mc (deltaT) โดยที่ m และ deltaT แทนมวลและอุณหภูมิ การเปลี่ยนแปลงของน้ำตามลำดับ และ c แทนความจุความร้อนจำเพาะของน้ำ หรือ 4.184 จูลต่อกรัมต่อองศาเซลเซียส หรือ 4.187 เจ/จี-ซี ต่อจากตัวอย่างในขั้นตอนที่ 1 และ 2 q = ms (deltaT) = 103.4 g * 4.184 J/g-C * -5.3 C = -2293 J. นี่แสดงถึงความร้อนที่ระบายออกจากน้ำ จึงเป็นเครื่องหมายลบ ตามกฎของอุณหพลศาสตร์หมายความว่าก้อนน้ำแข็งในน้ำดูดซับความร้อน +2293 J
หามวลของก้อนน้ำแข็งโดยการลบมวลของถ้วยและน้ำออกจากมวลของถ้วยน้ำและก้อนน้ำแข็งด้วยกัน หากถ้วย น้ำ และน้ำแข็งรวมกันมีน้ำหนัก 110.4 กรัม แสดงว่ามวลของก้อนน้ำแข็งคือ 110.4 กรัม - 103.4 กรัม = 7.0 กรัม
หาความร้อนแฝงของการหลอมเหลว Lf ตาม Lf = q ÷ m โดยหารความร้อน q ดูดกลืนโดยน้ำแข็งตามที่กำหนดในขั้นตอนที่ 3 ด้วยมวลน้ำแข็ง m หาได้ในขั้นตอนที่ 4 ในกรณีนี้ Lf = q / m = 2293 J ÷ 7.0 g = 328 J/g เปรียบเทียบผลการทดสอบของคุณกับค่าที่ยอมรับได้ 333.5 J/g