Isens smeltevarme

Formål

Formålet med opgaven og forsøget er at udregne hvor meget energi det kræver at smelte en given mængde is. Under forsøget medregnes luftens indvirkning på eksperimentet ikke, da det antages at forsøget udføres i et lukket system. Jeg vil forsøge at påvise hvilken indvirkning på resultat dette kan have. Desuden vil jeg forsøge at finde eventuelle fejlkilder ved forsøget som kan gøre, at resultatet jeg kommer frem til afviger fra de specifikke værdier for is smeltevarme.

Godt!

Teori

I eksperimentet vil vi bestemme isens smeltevarme L , der er defineret som den energi pr. masse, der skal til for at smelte is, der i forvejen er 0 °C. Når is smelter forgår det i hvad man kan betagne som etaper. Først smelter isen, og så opvarmes smeltevandet fra 0 °C til sluttemperaturen. Herved får isvandet en temperaturtilvækst på: t = t - 0 °C = t Varmen hertil kommer fra det lunkne vand, som får en temperaturtilvækst på t = t - t Under forsøget antager vi at dette forgår i et isoleret system. De faktorer der skulle medregnes hvis vi ville udregne det der faktisk blev lavet, ville blive meget kompliceret. Hvilke faktorer der skulle medregnes vil jeg komme ind på senere i rapporten. Systemet med is og lunkent vand er isoleret, og derfor er: E + E + E Nu har jeg de oplysninger der skal til at finder formlen til at udregne den mængde energi der forbruges til at smelte en given masse af is, eller det som kaldes isens smeltevarme. Ligningen ser således ud: m  L + m  c  t + m  c  t I formlen indgår en værdi som er konstant. c er aflæst i tabel til: c = 4182 J/kg*K Du kunne med fordel isolere L med samme, så du har en formel der er klar til at få tal indsat.

Apparatur

Til eksperimentet blev anvendt et termobæger. Dette benyttes for at opnå mindst mulig energi spild i form af varmeafgivelse igennem bægeret. Desuden blev der benyttet en elektronisk vægt til at finde massen af vandet og af isen. Der blev benyttet et elektronisk termometer til aflæsning af de temperaturer der skulle måles i forsøget.

Fremgangsmåde

I forsøget benyttede jeg 2 isklumper på henholdsvis 33- og 35 g. Isen havde en temperatur på ca. –18 celsius ved da de kom ud af fryseren.