Fordampning af vand | Rapport i Fysik

1) Formål: At lære begreber og metoder inden for fysikken og benytte disse til at bestemme den specifikke smelte/ fordampningsvarme for is/ vand.

2) Teori: Energi er et vidt begreb, men i denne rapport vil det omhandle varmeenergi. Nærmere betegnet når elektrisk energi omsættes til varmeenergi (termisk energi/ indre energi). For at ændre et systems varmenergi kan man bringe det i kontakt med et andet stof, der har en anden temperatur end det pågældende system. Når de to systemer kommer i kontakt med hinanden, vil det kolde system modtage varmenergi fra det varme system, og temperaturen vil stige. Modsat er det med det varme system, hvis temperatur vil aftage, når det bringes i kontakt med det kolde system. Der sker altså en energioverførsel fra det varme system til det kolde system, indtil der er opstået en termisk ligevægt, dvs. efter noget tid stopper energioverførslen, fordi temperaturerne er ens.

”Den energi et system modtager, er lig med den energi omgivelserne afgiver” (generel energisætning).

Eftersom vi benytter en kaloriemeterskål i vores forsøg, er vores system isoleret. Et kalorimeter består af to beholdere inden i hinanden med et dårligt varmeledende materiale imellem, nemlig luft. Figur 1: Kalorimeter med vand i den inderste skål.

Materialet i kalorimeterets inderste skål kan derfor ikke modtage eller afgive energi til omgivelserne = pga. isoleringen går der ingen energi til spilde. Ifølge energisætningen kan følgende formel, kalorimeterligningen, opstilles: E = E Vand findes i tre former: I flydende form, fast form og gas form mere kendt som is, vand og damp. Molekyleopbygningen i de tre tilstandsformer er forskellig, selvom der er tale om det samme stof. Når stoffet er fast, er stoffets atomer/ molekyler fast bundet på bestemte pladser i en gitterformet struktur. Når stoffet er en væske, bevæger atomerne/ molekylerne sig rundt mellem hinanden. stadig bundet til hinanden, dog ikke mere end de kan bevæge sig rundt. Stoffet har ingen form, men former sig efter den beholder, det opbevares i. Som gas form er atomerne/ molekylerne helt uafhængige af hinanden og flyver helt frit rundt.

Et stof kan skifte tilstandsform ved såkaldte faseovergange. Disse hedder noget forskelligt afhængig af, hvilken form stoffet går fra, og til hvilken form stoffet ændres til:

Fast stof - Væske - Gas

Ved stuetemperatur er vand en væske (flydende), men nedkøler man vand til 0 grader, vil vandet størkne og blive til is (fast), og opvarmes vand til 100 grader, vil vandet …