Часть 2. Теплота затвердевания вещества

В этом опыте с помощью расплавленного парафина, вначале имеющего температуру, равную температуре его плавления, изменяют температуру взвешенного количества воды. Перед тем как приступить к выполнению лабораторной работы, нужно заготовить таблицу 4, как указано ниже. Последовательность действий:

1) получите у преподавателя пробирку длиной 150 мм и диаметром 18 мм, в которой находится около 10 г парафина. Взвесьте пробирку с парафином с точностью до 0,1 г. Запишите результат взвешивания. Массу пустой пробирки вам сообщит преподаватель;

2) взвесьте на весах пустой химический стакан на 250 см³, который будет использоваться в качестве калориметра. Запишите полученный результат взвешивания с точностью до 1 г;

3) наполните этот стакан примерно до половины холодной водопроводной водой. Если необходимо, воспользуйтесь льдом для охлаждения воды до температуры на 1–2 °С ниже комнатной. Взвесьте стакан с водой на тех же весах, где вы взвешивали пустой стакан. Запишите его вес;

4) наполните второй химический стакан на 250 см³ также примерно наполовину водой и нагрейте ее до кипения, а затем опустите в горячую воду пробирку с парафином и держите ее там до тех пор, пока парафин не расплавится, но не перегревайте его;

5) с помощью держателя для пробирки выньте пробирку с расплавленным парафином из горячей воды. Дайте парафину немного остыть, ровно настолько, чтобы в нем появились первые признаки помутнения (рисунок 3). Пока парафин остывает, измерьте и запишите температуру холодной воды в стакане, используемом в качестве калориметра, с точностью до 0,5 °С. Как только в парафине появятся признаки помутнения (затвердевания), быстро опустите пробирку с ним в стакан с холодной водой и плавно помешивайте пробиркой воду в стакане (рисунок 4). Запишите температуру воды в стакане в тот мо-
мент, когда вы погрузили туда пробирку. Продолжая помешивать пробиркой воду, все время наблюдайте за показаниями термометра, пока температура воды не перестанет повышаться. (Для определения показания термометра нужно переместить его в стакане так, чтобы он оказался между пробиркой и обращенной к наблюдателю стенкой стакана.) Запишите максимальное показание термометра с точностью до 0,5 °С.

Рисунок 3 – Охлаждение жидкого парафина
до начала затвердевания (начало помутнения)

Рисунок 4 – Определение теплоты затвердевания парафина

Таблица 4 – Результаты определения теплоты затвердевания парафина