Comment mesurer la chaleur de fusion de la glace

Placer une styromousse tasse vide sur un équilibre et enregistrer la masse de la tasse vide en grammes. Ensuite, remplissez la tasse avec environ 100 millilitres, ou environ 3,5 onces, de l`eau distillée. Remettre la tasse remplie à l`équilibre et enregistrer le poids de la coupe et de l`eau ensemble.

Placer un thermomètre dans l`eau dans la tasse, attendre environ 5 minutes pour le thermomètre à venir à l`équilibre thermique avec l`eau, puis enregistrer la température de l`eau comme la température initiale.

Placez deux ou trois cubes de glace sur une serviette en papier pour enlever toute l`eau liquide sur les surfaces des cubes, puis transférer rapidement les cubes dans la tasse de styromousse. Utilisez le thermomètre pour remuer doucement le mélange. Observez la lecture de la température sur le thermomètre. Elle devrait commencer à baisser presque immédiatement. Continuer à mélanger et enregistrer la température la plus basse indiquée sur le thermomètre avant que la température commence à monter. Notez cette valeur comme "température finale."

Retirer le thermomètre et retourner la tasse de styromousse une nouvelle fois à l`équilibre et enregistrer la masse de la coupe, l`eau et la glace fondues ensemble.

Déterminer la masse d`eau dans la tasse en soustrayant la masse de la coupe vide du poids de la tasse et l`eau, qui ont été recueillies à l`étape 1. Par exemple, si la tasse vide pèse 3,1 grammes et la coupe et l`eau pèse 106,5 grammes, alors la masse de l`eau était de 106,5 à 3,1 = 103,4 g.

Calculer la variation de la température de l`eau en soustrayant la température initiale de l`eau à partir de la température finale de l`eau. Ainsi, si la température initiale était de 24,5 C, et la température finale était de 19,2 C, puis on deltaT = 19,2 à 24,5 ° C = -5,3

Calculer la chaleur, q, retiré de l`eau selon l`équation q = mc (deltaT), où m et deltaT représentent la masse et la température de changement de l`eau, respectivement, et c représente la capacité thermique spécifique de l`eau, ou 4,184 joules par gramme par degré Celsius, ou 4.187 J / gC. En reprenant l`exemple des étapes 1 et 2, q = ms (DELTAT) = 103,4 g 4.184 J / g-C -5.3 C = -2293 J. Ceci représente la chaleur extraite de l`eau, d`où son signe négatif. Par les lois de la thermodynamique, cela signifie que les cubes de glace dans l`eau absorbée 2293 J de chaleur.

Déterminer la masse des cubes de glace en soustrayant la masse de la coupe et de l`eau de la masse de la coupe, l`eau et des cubes de glace ensemble. Si la coupe, l`eau et la glace ainsi pesé 110,4 g, la masse des cubes de glace était de 110,4 g - 103,4 g = 7,0 g.

Trouver la chaleur latente de fusion, Lf, selon Lf = q / m en divisant la chaleur, q, absorbée par la glace, tel que déterminé à l`étape 3, par la masse de glace, m, déterminée à l`étape 4. Dans ce cas, Lf = q / m = 2,293 J / g 7,0 = 328 J / g. Comparez votre résultat expérimental à la valeur acceptée de 333,5 J / g.