به نام خدا
گزارش کار آزمایش شماره 3
آزمایش: گرمای نهان ذوب یخ
تاریخ آزمایش :24 مهر1402
استاد:
اعضای گروه:
* هدف آزمایش:
بدست آوردن گرمای نهان ذوب یخ
* وسایل مورد نیاز:
1. دماسنج
2. کالری متر
3. یخ صفر درجه
4. آب
5. ترازو
* تئوری آزمایش:
هنگامی که به یک جسم گرما میدهیم ، دو حالت وجود دارد:
1- جسم تغییر حالت می دهد.
2-دمای جسم بالا می رود.
که در این آزمایش ما در واقع به حالت دوم می پردازیم.در واقع ما به دنبال آن هستیم که بدانیم یخ چقدر گرما نیاز دارد که از حالت جامد به مایع تغییر حالت دهد(بدون تغییر دما) که به آن گرمای نهان ذوب یخ می گوییم.
برای انجام این آزمایش ابتدا وزن یک کالری متر را که از قبل ظرفیت گرمایی آن را می دانیم،را اندازه گیری می کنیم.سپس مقدار آب به آن اضافه میکنیم و دوباره جرم آن را اندازه میگریم.
حال با تفریق دو جرم به دست آمده،جرم آب بدست می آید.
حال دمای آب درون کالری متر را اندازه می گیریم.
سپس مقداری یخ صفر درجه که جرم آن را می دانیم به آب درون کالری متر اضافه میکنیم(این فرآیند را آنقدر سریع انجام میدهیم که تبادل گرمایی صورت نگیرد.)
بعد از اینکه یخ ها آب شد دمای آب درون کالری متر را اندازه میگریم.
سپس از طریق فرمول زیر گرمای نهان ذوب یخ را اندازه می گیریم:
دمای یخ صفر درجه است که برابر صفر است.T2که در آن
نیز ظرفیت گرمایی کالری متر است.Aو
* نحوه انجام آزمایش و محاسبات:
ابتدا جرم کالری متر بدون آب را اندازه می گیریم که برابر با 186 گرم است.(از آزمایش اول می دانیم که ظرفیت گرمایی آن برابر با 27 است)
سپس مقداری آب را به آن اضافه میکنیم و جرم کالریمتر با آب را اندازه میگیریم که برابر است با 406گرم.
حال جرم آب مطابق روبرو بدست می اوریم:
Mw406=-186=220g
حال دمای تعادل آب درون کالری متر را نیز اندازه میگیریم که برابر با 28.6درجه سانتیگراد است.
حال جرم مقداری یخ را با ظرف آن را اندازه میگیریم که برابر با 598 گرم است.
سپس یخ ( T2=0) را به ظرف حاوی آب اضافه میکنیم.
جرم یخ را با حاصل اختلاف جرم ظرف خالی و ظرف با یخ بدست می آوریم:
mi=597.6-571.6=26g
پس از آب شدن یخ ها، دمای تعادل T را بدست می آوریم:
T=18.60C
حال طبق رابطه ای که در قسمت تئوری توضیح داده شد و اطلاعاتی که بدست آوردیم مقدار Lf را بدست می آوریم.
Lf=76.5
* نتیجه گیری:
ما با این آزمایش پی بردیم که میتوان با استفاده از دماسنج،کالری متر،یخ صفر درجه،آب و ترازو گرمای نهان ذوب یخ را بدست آورد و این امر با علم فیزیک قابل انجام است.
پایان