6.8. Olvadó jég és forrásban levő víz hőmérsékletének mérése
A kísérlet célja
Annak bemutatása, hogy a halmazállapot-változások során a hőmérséklet nem változik.
Szükséges anyagok, eszközök
- 2 db 250 cm3-es főzőpohár
- 2 db üvegbot
- hőmérő
- vasháromláb, agyagos drótháló
- Bunsen-égő, gázgyújtó
- hőálló kőlap
- jég (ennek aprításához kalapács, rongy, deszka)
- víz
Leírás
Törjük apró darabokra a jeget kalapáccsal, rongyba csavarva (jégdarát is használhatunk). Szórjuk a kristályokat az egyik főzőpohárba. Megfelelő időközönként mérjük meg és jegyezzük fel a hőmérsékletét. A másik főzőpohárba öntsünk meleg vizet. A hőálló kőlapra helyezzük rá a vasháromlábat és az agyagos dróthálót. Ezen szúró lánggal melegítsük a vizet forrásig a Bunsen-égő lángjával. Megfelelő időközönként mérjük meg és jegyezzük fel a víz hőmérsékletét. Mivel a víz forrásig való melegítése hosszú időt vesz igénybe, a melegítést érdemes az óra első felében elkezdeni. Közben tovább lehet haladni az anyaggal, folyamatosan szemmel tartva a melegítést.
Vigyázat! Ne kevergessük a jeget vagy a vizet a hőmérővel! A hőmérőt használat során végig tartsuk a kezünkben, ne támasszuk le a melegített főzőpohár aljához érintve.
Feladatok
- A mért adatok és előzetes ismereteink alapján készítsünk grafikont, melyen a melegített víz (jég-víz-gőz) hőmérsékletét ábrázoljuk a befektetett hő függvényében. Gondolatban induljunk ki -20 °C hőmérsékletű jégből és 120 °C hőmérsékletű gőzállapotig ábrázoljuk.
- Különítsük el az egyes szakaszokat és magyarázzuk meg őket.
Kísérlethez kapcsolódó kérdések
- Mi a magyarázata, hogy olvadás és forrás közben a víz hőmérséklete nem változik?
- Mit állíthatunk az egyes szakaszok egymáshoz viszonyított hosszúságáról és az egyenesek egymáshoz viszonyított meredekségéről? Milyen mennyiségekhez köthetők ezek?
- Miért marad abba a forrás azonnal, ha a gáztűzhelyen lévő forrásban lévő víz alatt eloltjuk a lángot?
Módszertani kiegészítések
- A forrásban lévő víz hőmérsékletének megmérése előtt érdemes megkérdezni és megszavaztatni a diákokat arról, hogy vajon hány fokig tudjuk melegíteni a vizet, ha a forrás megindulása után még 5-10-15 percig melegítjük?
- A kísérlet tanulságai alapján indokoljuk meg, jó volt-e Celsius választása a hőmérsékleti alappontokra?
6.8. Olvadó jég és forrásban levő víz hőmérsékletének mérése
A kísérlet célja
Annak bemutatása, hogy a halmazállapot-változások során a hőmérséklet nem változik.
Szükséges anyagok, eszközök
- 2 db 250 cm3-es főzőpohár
- 2 db üvegbot
- hőmérő
- vasháromláb, agyagos drótháló
- Bunsen-égő, gázgyújtó
- hőálló kőlap
- jég (ennek aprításához kalapács, rongy, deszka)
- víz
Leírás
Törjük apró darabokra a jeget kalapáccsal, rongyba csavarva (jégdarát is használhatunk). Szórjuk a kristályokat az egyik főzőpohárba. Megfelelő időközönként mérjük meg és jegyezzük fel a hőmérsékletét. A másik főzőpohárba öntsünk meleg vizet. A hőálló kőlapra helyezzük rá a vasháromlábat és az agyagos dróthálót. Ezen szúró lánggal melegítsük a vizet forrásig a Bunsen-égő lángjával. Megfelelő időközönként mérjük meg és jegyezzük fel a víz hőmérsékletét. Mivel a víz forrásig való melegítése hosszú időt vesz igénybe, a melegítést érdemes az óra első felében elkezdeni. Közben tovább lehet haladni az anyaggal, folyamatosan szemmel tartva a melegítést.
Vigyázat! Ne kevergessük a jeget vagy a vizet a hőmérővel! A hőmérőt használat során végig tartsuk a kezünkben, ne támasszuk le a melegített főzőpohár aljához érintve.
Feladatok
- A mért adatok és előzetes ismereteink alapján készítsünk grafikont, melyen a melegített víz (jég-víz-gőz) hőmérsékletét ábrázoljuk a befektetett hő függvényében. Gondolatban induljunk ki -20 °C hőmérsékletű jégből és 120 °C hőmérsékletű gőzállapotig ábrázoljuk.
- Különítsük el az egyes szakaszokat és magyarázzuk meg őket.
Kísérlethez kapcsolódó kérdések
- Mi a magyarázata, hogy olvadás és forrás közben a víz hőmérséklete nem változik?
- Mit állíthatunk az egyes szakaszok egymáshoz viszonyított hosszúságáról és az egyenesek egymáshoz viszonyított meredekségéről? Milyen mennyiségekhez köthetők ezek?
- Miért marad abba a forrás azonnal, ha a gáztűzhelyen lévő forrásban lévő víz alatt eloltjuk a lángot?
Módszertani kiegészítések
- A forrásban lévő víz hőmérsékletének megmérése előtt érdemes megkérdezni és megszavaztatni a diákokat arról, hogy vajon hány fokig tudjuk melegíteni a vizet, ha a forrás megindulása után még 5-10-15 percig melegítjük?
- A kísérlet tanulságai alapján indokoljuk meg, jó volt-e Celsius választása a hőmérsékleti alappontokra?
