Phòng thí nghiệm Nhiệt lượng & Enthalpy

Phòng thí nghiệm Nhiệt lượng & Enthalpy là một mô phỏng hóa học nhiệt 3D tương tác nơi học sinh thực hiện các thí nghiệm nhiệt lượng cốc xốp. Một nhiệt lượng kế cách nhiệt dạng mặt cắt chứa một khối lượng nước được chọn ở 20,0 độ C được trang bị cần khuấy có động cơ và đầu dò nhiệt kế kỹ thuật số. Treo phía trên là mẫu kim loại hình trụ được nung nóng (Nhôm, Sắt, Đồng hoặc Vàng) có khối lượng và nhiệt độ ban đầu được điều chỉnh bằng các thanh trượt. Khi mẫu được ngâm trong bể nước, các gói năng lượng nhiệt phát sáng bức xạ từ kim loại vào nước trong khi đồ thị Nhiệt độ theo Thời gian 3D thời gian thực vẽ các đường cong làm mát và làm ấm hội tụ tại nhiệt độ cân bằng chính xác Tf.

• Giữ Khối lượng mẫu ở 85 g và Nhiệt độ mẫu ban đầu ở 125 °C, sau đó chuyển đổi Vật liệu mẫu giữa Nhôm, Sắt, Đồng và Vàng để so sánh mức độ làm tăng nhiệt độ nước của từng loại.
• Quan sát lý do Nhôm (c = 0,897 J/g·°C) tạo ra mức tăng nhiệt độ nước gấp hơn sáu lần so với khối lượng Vàng tương đương (c = 0,129 J/g·°C).
• Kéo hình trụ kim loại được nung nóng hướng lên trên ra khỏi nước trong nhiệt lượng kế để đun nóng lại, sau đó thả nó trở lại cốc để bắt đầu một lượt làm mát mới.
• Gấp đôi Khối lượng nước từ 100 g lên 200 g và xác minh cách hồ chứa nhiệt lớn hơn làm giảm sự thay đổi nhiệt độ ΔT.
• Sử dụng các số liệu trực tiếp cho Khối lượng nước, ΔT và Nhiệt lượng truyền q để xác minh phương trình nhiệt lượng q = m · c · ΔT.

1. 1Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng (-q_sample = +q_water) để tính toán sự truyền nhiệt và nhiệt độ cân bằng cuối cùng trong một nhiệt lượng kế.
2. 2Sử dụng phương trình nhiệt dung riêng q = m · c · ΔT để xác định nhiệt dung riêng chưa biết của một mẫu kim loại.
3. 3Giải thích lý do một chất có nhiệt dung riêng cao hơn sẽ trải qua sự thay đổi nhiệt độ nhỏ hơn đối với một lượng nhiệt truyền đi nhất định.
4. 4Giải thích đồ thị làm mát và làm ấm nhiệt độ-thời gian kép khi hai vật thể tiến tới cân bằng nhiệt.

Câu hỏi giáo viên thường đặt ra