Smeltning af is

Formålet med øvelsen er eksperimentelt  at eftervise formlerne

0 =  cvandmvand(tfælles - tvandbegynd) + cvandmis (tfælles - 0) + misL

0 =  cvandmvand(tfælles - tvandbegynd) + cvandmis (tfælles - 0) + misL+ cismis (0-tstart)

Hvor L=334000J/kg. De indgående størrelser forklares nedenfor.

Til forsøget anvendes et flamingobæger, en isklump , Termometer

Start med at veje flamingobægeret:  mbæger=

Hæld ca 300ml vand i bægeret.

Vandet skal være lidt over stuetemperatur, så tag det fra den varme hane.

Vej nu igen bægeret og bestem massen af vandet:

mvand = mbæger + vand   - mbæger  =

A) Hent et stykke is.

Placer termometeret i vandet.

Noter starttemperaturen tvandbegynd  .

Isklumpen holdes lidt i hånden, når den begynder at smelte lidt, er temperaturen af isen 0oC. Tør nu isen af så der ikke er smeltet is på klumpen. Sænk det dernæst ned i bægeret.

Rør rundt, og sørg for at isen holdes under vandet.

Når temperaturmålingen er afsluttet bestemmes tfælles,

Nu bestemmes massen af bægere med vand og smeltet is. Massen af isen bestemmes derefter  mis =  mbæger+vand+is - mbæger+vand før

Teori:

Vi antager  at ΔE = 0 .   Da der gælder ΔE = ΔEvand + ΔEis

hvor     ΔEvand = cvandmvand ΔTvand       og      ΔEis = cvandmis ΔTis + misL

fås ligningen:

1) Find massen af isen ved vejning.  mis=

2) Indsæt de fundne værdier i ligningen,find  cvand  i jeres lærebog. Smeltevarmen L=334000J/kg,  udelad værdien for tfælles.

3) Beregn nu  tfælles , ved hjælp af ligningen.

4) Sammenlign den beregnede værdi for tfælles, med jeres aflæste tal ved forsøget.

5) Beskriv hvilke fejlkilder der påvirker resultatet.

6) Hvorfor skal vandet være lidt over stuetemperatur?

7) Forsøget gentages.

B) Gentag forsøget, med en ny isklump, som nu hentes den direkte fra fryseren.

Vi antager igen at ΔE = 0.   Da der gælder ΔE = ΔEvand + ΔEis

hvor     ΔEvand = cvandmvand ΔTvand       og      ΔEis = cvandmis ΔTis fra 0 og op + misL + cismis ΔTis fra negativ til nul

fås ligningen:

Vi benytter at

Indsæt de fundne værdier i ligningen men udelad tstart

Udregn nu tstart og sammenlign med temperaturen i fryseren.

Gentag forsøget.

EH 13-09-2011