2. Wykonanie doświadczenia.

1. Krzepnięcie:

Schładzamy próbkę wody, aż do jej całkowitego zamrożenia. W trakcie trwania doświadczenia należy nieustannie mieszać próbkę z lodem i wodą, zapewni to jednakowy rozkład temperatury wewnątrz badanej próbki wody. Lód musi być drobno potłuczony. Do doświadczenia przygotowujemy również sól kuchenną. Będzie ona niezbędna do sporządzenia kąpieli chłodzącej.

Kiedy wszystko jest gotowe, rejestrujemy pomiar temperatury. Jak można było się spodziewać, spada ona aż do osiągnięcia tej samej temperatury, którą posiada mieszanina wody i lodu. Celem dalszego obniżenia temperatury próbki, wsypujemy do niej przygotowaną sól kuchenną, ciągle mieszając. Pod wpływem soli lód topi się, przez co temperatura całej mieszaniny obniża się do kilkunastu stopni poniżej zera. Pomiar przerywamy gdy temperatura osiągnie ok. -8⁰C.

2. Topnienie:

Badamy teraz przebieg procesu topnienia ze szczególnym uwzględnieniem zmiany temperatury wewnątrz próbki wody zamrożonej podczas procesu krzepnięcia. Rejestrujemy pomiar pozwalając początkowo, aby lód w cylinderku ogrzewał się samoistnie od otaczającego powietrza. Następnie wstawiamy cylinderek miarowy do zlewki z przygotowaną wodą o temperaturze pokojowej. Gdy temperatura w cylinderku osiągnie wartość ok. 20⁰C doświadczenie przerywamy.

Dzięki komputerowej rejestracji danych otrzymujemy wykresy procesów topnienia i krzepnięcia w czasie, zależne od temperatury.

Otrzymaliśmy:

Temperatura krzepnięcia:

Temperatura topnienia:

3. Wyznaczanie ciepła topnienia:

1. Ważymy wewnętrzne naczynie kalorymetru (suche) wraz z pokrywą i mieszadełkiem - m_k

2. Napełniamy kalorymetr (ok. ½ objętości) wodą o temperaturze (25⁰C-30⁰C), a następnie ważymy - m₂

3. Przygotowujemy do pomiaru bryłkę lodu (nie mniejszą od pudełka zapałek).

4. Wkładamy do kalorymetru z wodą czujnik temperatury i rozpoczynamy rejestr doświadczenia.

5. Wrzucamy do kalorymetru bryłkę lodu, dokładnie zamykamy kalorymetr.

6. Mieszamy zawartość kalorymetru i obserwujemy wykres temperatury.

7. Gdy temperatura przestanie się zmniejszać przerywamy rejestrację.

8. Odczytujemy t₀, t_k

9. Ważymy kalorymetr z całą zawartością otrzymując - m₂, przez co z różnicy
   otrzymujemy - m₂.

Wyznaczam ciepło topnienia lodu:

• m₁=0,2508kg; m_k=0,087kg

m_w=m₁-m_k=0,1638kg

t₀=30,616⁰C; t_k=14,405⁰C

m₂=0,2823kg

m_l=m₂-m₁=0,0315kg

• m₁=0,2724kg

m_w=m₁-m_k=0,1854kg

t₀=27,324⁰C; t_k=18,233⁰C

m₂=0,2946kg

m_l=m₁-m₂=0,0222kg

• m₁=0,2916kg

m_w=m₁-m_k=0,2046kg

t₀=32,718⁰C; t_k=24,468⁰C

m₂=0,3081kg

m₂=m₁-m₂=0,0165kg

Wyznaczam średnie ciepło topnienia lodu:

Obliczam błąd bezwzględny:

; Zatem

Obliczam błąd względny wartości tablicowej:

---