Teplo topenia z ľadu LEIFIphysik

Teplo tavenia ľadu

Predbežná poznámka

Ak vyberiete kúsok ľadu z mrazničky a odložíte ho na teplé miesto, začne sa topiť. To znamená, že voda v tuhej forme sa mení na vodu v tekutej forme. Za týmto účelom musia byť molekuly vody prevedené z relatívne pevnej väzby v ľade pomocou energie na slabšiu väzbu, ktorá existuje medzi molekulami vody v kvapalnom stave. Rozbitie pevných väzieb vyžaduje energiu, ktorú topiaci sa ľad čerpá zo svojho teplejšieho okolia.

topenia

Topiaci sa ľad - rovnako ako okolitá voda z topenia - má teplotu 0 = 0 ° C. Prebieha premena z pevného ľadu na kvapalinu bez Zmena teploty.

Cieľ testu

Najskôr by sa mala určiť energia topenia \ (E _> \) pre určitý kus ľadu (veľkosť tela). Potom sa z toho určí merné teplo fúzie (veľkosť materiálu) \ (s = \ frac >>> \).

Vykonanie skúšky

  • Ľad odstránený z mrazničky sa nechá chvíľu na vzduchu, kým sa povrch neroztopí (chceme použiť ľad pri 0 ° C).
  • Voda sa plní do kalorimetrickej nádoby (mw, ϑw, cw)
  • Na váhy, s ktorými sa váži ľad, položíme najskôr filtračný papier a potom kúsok ľadu. Odvážime ľad a filtračný papier (m2), ľad dobre vysušíme a potom vložíme do kalorimetrickej nádoby. Vlhký filtračný papier stále na váhe má hmotnosť m1. Pre hmotnosť ľadu platí toto: \ (m_ = m_2-m_1 \)
  • Kalorimetrická voda sa mieša, kým sa ľad úplne neroztopí a nenastaví sa minimálna teplota ϑm.
úloha

Pripravte energetickú bilanciu, ktorá umožňuje výpočet tepla fúzie \ (>> \) kusu ľadu.

Výsledok testu

Literárna hodnota pre špecifickú energiu topenia ľadu je \ (335 \, \ rm> \). Takže je potrebné previesť \ (335 \, \ rm \) na premenu \ (1 \, \ rm \) ľadu z \ (0 ^ \ rm \) na \ (1 \, \ rm \) vody z \ (0 ^ \) rm \) previesť.

úloha

Čo by to znamenalo pre zmiešanú teplotu, keby kúsky ľadu neboli vysušené, ale namiesto toho bola do kalorimetra privedená roztavená voda na povrchu ľadu?

To, čo sa vo vyššie uvedenom výpočte zanedbalo - ticho -?

Je to kvôli tomuto dipólovému charakteru jednotlivej molekuly tzv Vodíková väzba Vyvstáva. Toto mostíkové spojenie medzi jednotlivými molekulami je na susednom výkrese symbolizované prerušovanou čiarou.