El "calor" representa la energ铆a t茅rmica de las mol茅culas en una sustancia. El agua se congela a 0 grados cent铆grados. pero la temperatura de un cubo de hielo puede caer muy por debajo de eso. cuando se retira un cubo de hielo de un congelador, la temperatura del cubo aumenta a medida que absorbe el calor de su entorno. pero una vez que el cubo de hielo alcanza 0 掳 C, comienza a fundirse y su temperatura se mantiene en 0 durante todo el proceso de fusi贸n, incluso aunque el cubo de hielo contin煤e absorbiendo calor. esto ocurre porque la energ铆a t茅rmica absorbida por el cubo de hielo es consumida por las mol茅culas de agua que se separan unas de otras durante la fusi贸n.
La cantidad de calor absorbido por un s贸lido durante su fase de fusi贸n se conoce como calor latente de fusi贸n y se mide por calorimetr铆a.
recopilaci贸n de datos
coloque una taza vac铆a de espuma de poliestireno en una balanza y registre la masa de la taza vac铆a en gramos. luego llene la taza con aproximadamente 100 mililitros, o aproximadamente 3.5 onzas, de agua destilada. devuelva la taza llena a la balanza y registre el peso de la taza y el agua juntos.
coloque un term贸metro en el agua de la taza, espere unos 5 minutos para que el term贸metro alcance el equilibrio t茅rmico con el agua, luego registre la temperatura del agua como la temperatura inicial.
coloque dos o tres cubitos de hielo en una toalla de papel para eliminar el agua l铆quida en las superficies de los cubos, luego transfiera r谩pidamente los cubos a la taza de espuma de poliestireno. Usa el term贸metro para agitar suavemente la mezcla. Observe la lectura de temperatura en el term贸metro. Debe comenzar a caer casi de inmediato. contin煤e removiendo y registre la temperatura m谩s baja indicada en el term贸metro antes de que la temperatura comience a subir. Registre este valor como la "temperatura final".
retire el term贸metro y vuelva a colocar la taza de espuma de poliestireno en la balanza y registre la masa de la taza, el agua y el hielo derretido juntos.
c谩lculos
determine la masa de agua en la taza restando la masa de la taza vac铆a del peso de la taza y el agua juntas, como se recogi贸 en el paso 1. por ejemplo, si la taza vac铆a pes贸 3.1 gramos y la taza y el agua pesaron 106.5 gramos, entonces la masa del agua era 106.5 - 3.1 = 103.4 g.
calcule el cambio de temperatura del agua restando la temperatura inicial del agua de la temperatura final del agua. por lo tanto, si la temperatura inicial fue de 24.5 c y la temperatura final fue de 19.2 c, entonces deltat = 19.2 - 24.5 = -5.3 c.
calcule el calor, q, eliminado del agua de acuerdo con la ecuaci贸n q = mc (deltat), donde m y deltat representan el cambio de masa y temperatura del agua, respectivamente, yc representa la capacidad calor铆fica espec铆fica del agua, o 4.184 julios por gramo por grado celsius, o 4.187 j / gc. continuando el ejemplo de los pasos 1 y 2, q = ms (deltat) = 103.4 g * 4.184 j / gc * -5.3 c = -2293 j. esto representa el calor eliminado del agua, de ah铆 su signo negativo. Por las leyes de la termodin谩mica, esto significa que los cubos de hielo en el agua absorbieron +2293 j de calor.
Determine la masa de los cubitos de hielo restando la masa de la taza y el agua de la masa de la taza, el agua y los cubitos de hielo juntos. si la taza, el agua y el hielo juntos pesaban 110.4 g, entonces la masa de los cubitos de hielo era 110.4 g - 103.4 g = 7.0 g.
encuentre el calor latente de fusi贸n, lf, seg煤n lf = q 梅 m, dividiendo el calor, q, absorbido por el hielo, como se determin贸 en el paso 3, por la masa de hielo, m, determinado en el paso 4. en este caso , Lf = q / m = 2293 j 梅 7.0 g = 328 j / g. compare su resultado experimental con el valor aceptado de 333.5 j / g.