Περιεχόμενο
Η θερμότητα της καύσης είναι η ποσότητα θερμότητας ή ενέργειας που χρειάζεται για να κάψετε κάτι. Η μάθηση για τη μέτρηση και τον υπολογισμό της θερμότητας καύσης διαφόρων ουσιών είναι μια δημοφιλής και πολύτιμη μαθησιακή εμπειρία για τους μαθητές της χημείας. Βοηθά τους μαθητές να καταλάβουν πώς να καθορίσουν την ενέργεια που πηγαίνει σε μια χημική αντίδραση μέσω της πρακτικής εμπειρίας. Αυτή η γνώση μπορεί να μεταφραστεί σε μια καλύτερη κατανόηση των χημικών αντιδράσεων, όπως η καύση καυσίμου σε ένα αυτοκίνητο σε ενέργεια ή θερμίδες από τρόφιμα σε ενέργεια για τα σώματα. Χρησιμοποιήστε αυτό το πείραμα σχεδιασμένο με απλά εργαλεία για να υπολογίσετε τη θερμότητα καύσης του παραφινικού κεριού.
Πείραμα
Μετρήστε 100 mL νερό και ρίξτε το σε ένα άδειο δοχείο σόδα. Αναρτήστε το θερμόμετρο στο νερό χρησιμοποιώντας το Sticky Tack στο χείλος για να το κρατήσετε στη θέση του. Το θερμόμετρο δεν πρέπει να αγγίζει το κάτω μέρος ή τις πλευρές του δοχείου. Αυτή η συσκευή ονομάζεται θερμιδόμετρο.
Κόψτε το άλλο σόδα 1 ή 2 ίντσες από κάτω. Πετάξτε την κορυφή. Μετρήστε τη μάζα του πυθμένα του δοχείου σόδα. Μετρήστε τη μάζα του κεριού και τοποθετήστε το στο κάτω μέρος του δοχείου σόδα.
Ελέγξτε τη θερμοκρασία του νερού. Φωτίστε το κερί παραφίνης και κρατώντας το θερμιδόμετρο με τις λαβίδες, μετακινήστε το πάνω από την καύσιμη παραφίνη αρκετά υψηλά, ώστε να υπάρχει αρκετό οξυγόνο για να κρατήσει την φωτιά καίει. Προσέξτε να μην αγγίξετε το δοχείο ή να καψετε τον εαυτό σας.
Παρακολουθήστε το θερμόμετρο και σημειώστε τη θερμοκρασία όταν το κερί σταματήσει να καίγεται. Μετρήστε τη μάζα του κεριού στο κάτω μέρος του δοχείου σόδας και αφαιρέστε τη μάζα του πυθμένα του δοχείου σόδας όπως μετρήθηκε στο Βήμα 2.
Υπολογισμοί
Αφαιρέστε την τελική μάζα κεριού από την αρχική μάζα κεριού για να υπολογίσετε τη συνολική μάζα που καίγεται. Αφαιρέστε την αρχική θερμοκρασία από την τελική θερμοκρασία για να μετρήσετε τη μεταβολή της θερμοκρασίας.
Υποθέστε ότι 1 mL νερό ισούται με ένα γραμμάριο. Ως εκ τούτου, αυτό το πείραμα χρησιμοποίησε 100 γραμμάρια νερού και χρειάστηκε 4,18 Joules (J) για να συγκεντρώσει 1 γραμμάριο νερού 1 βαθμού Κελσίου. Πολλαπλασιάστε τα γραμμάρια νερού από την αλλαγή της θερμοκρασίας κατά 4,18 J για να μετρήσετε τη συνολική θερμική ενέργεια που χρειάστηκε για να φέρετε τη θερμοκρασία στο υψηλότερο σημείο της σε Joules.
Διαχωρίστε τη θερμική ενέργεια που δημιουργείται από τη μάζα (σε γραμμάρια) του κεριού που καίγεται για να υπολογίσετε τη θερμότητα καύσης του παραφινικού κηρού που εκφράζεται σε J / g.