Como medir o calor de fusão do gelo

Coloque um copo de isopor vazio em um equilíbrio e gravar a massa do copo vazio em gramas. Em seguida, encher o copo com cerca de 100 mililitros, ou cerca de 3,5 onças, de água destilada. Devolver o copo cheio até a balança e registrar o peso da taça e água juntos.

Coloque um termômetro na água no copo, esperar cerca de 5 minutos para que o termômetro para entrar em equilíbrio térmico com a água, em seguida, registre a temperatura da água como a temperatura inicial.

Colocar duas ou três cubos de gelo sobre uma toalha de papel para remover qualquer água no estado líquido sobre as superfícies dos cubos, em seguida, rapidamente transferir os cubos para o copo de isopor. Utilize o termômetro para agitar suavemente a mistura. Observe a leitura da temperatura no termômetro. Ele deve começar a cair quase imediatamente. Continuar a agitação e registar a temperatura mais baixa indicada na termómetro antes que a temperatura começa a subir. Grave esse valor como o "temperatura final."

Retirar o termómetro e devolver o copo de isopor mais uma vez para o equilíbrio e registrar a massa do copo, água e gelo derretidos juntos.

Determinar a massa de água no copo, subtraindo a massa do copo vazio a partir do peso do copo e água juntos, como coletado na etapa 1. Por exemplo, se o copo vazio pesava 3,1 gramas eo cálice e água em conjunto pesava 106,5 gramas, em seguida, a massa da água foi 106,5-3,1 = 103,4 g.

Calcula-se a alteração da temperatura da água por subtracção da temperatura inicial de água a temperatura final da água. Assim, se a temperatura inicial foi de 24,5 C e a temperatura final foi de 19,2 C e depois deltaT = 19,2-24,5 = -5,3 C.

Calcular o calor, q, removido da água de acordo com a equação Q = MC (deltaT), em que m e deltaT representam a variação da massa e da temperatura da água, respectivamente, e C representa a capacidade de calor específica de água, ou 4.184 joules por grama por grau Celsius, ou 4.187 J / gC. Continuando o exemplo dos passos 1 e 2, q = ms (DeltaT) = 103,4 g 4,184 J / g-C -5.3 C = -2293 J. Isto representa o calor removido a partir da água, daí o seu sinal negativo. Em virtude das leis da termodinâmica, isto significa que os cubos de gelo na água absorvida 2293 J de calor.

Determinar a massa dos cubos de gelo por subtracção da massa do copo e da água a partir da massa da taça, água e cubos de gelo em conjunto. Se a taça, água e gelo, juntamente pesava 110,4 g, em seguida, a massa dos cubos de gelo foi de 110,4 g - 103,4 g = 7,0 g.

Encontrar o calor latente de fusão, Lf, de acordo com lf = q / m dividindo o calor, q, absorvida pelo gelo, tal como determinado no passo 3, por a massa de gelo, m, é determinado no passo 4. Neste caso , Lf = q / m = 2,293 J / 7,0 g = 328 J / g. Compare o seu resultado experimental para o valor aceito de 333,5 J / g.