بررسی حلات مختلف آب- جلسه پنجم
اهداف:
بررسی اتفاقات رخ داده در هنگام ذوب شدن یخ
وسایل مورد نیاز:
گرم کردن یخ
فرض کنید یک بطری آب در دمای اتاق دارید. مقداری یخ به آن اضافه می کنید و به هم می زنید تا روند ذوب شدن یخ ها متوقف گردد. دمای یخ در این حالت چند درجه است؟ فکر می کنید دمای آب در این حالت 0°C است یا مقدار دیگری است؟
برای یافتن پاسخ قابلمه تهیه شده را با یخ هایی که از آب مقطر ساخته شدند پر کرده و دماسنج را با احتیاط درون آن قرار دهید به نحوی که یخ ها آن را احاطه نمایند.
قابلمه را بر روی اجاق با شعله بسیار کم قرار دهید تا حرارت ببیند. در صورتی که دماسنج0°C را نشان نمی دهد، پیش از قرار دادن ظرف بر روی حرارت، کمی صبر کنید تا دمای آن به 0°C برسد.
پس از قرار دادن ظرف بر روی گاز، هنگامی که یخ ها شروع به ذوب شدن نمودند، مخلوط آب و یخ را به به وسیله قاشق به آرامی به هم بزنید.
دما، مقدار یخ باقیمانده و زمان سپری شده را از ابتدا تا انتها و هنگامی که تمامی یخ ها آب شدند یادداشت نمایید.
اجازه دهید ظرف بعد از ذوب شدن یخ ها نیز بر روی اجاق باقی بماند. چه مقدار زمان لازم است تا دمای آن به 10 درجه سانتی گراد برسد؟ 50 درجه سانتی گراد چطور؟
ذوب شدن یخ بیش تر زمان نیاز دارد یا رسیدن دمای آب از صفر به 10 درجه سانتی گراد؟
نموداری رسم کنید که محور x آن زمان و محور y آن دما را نشان دهد. با استفاده از این نمودار، زمان رسیدن دمای آب از 0°C به 100°C را به دست آورید.
این زمان در مقایسه با زمان ذوب شدن یخ چگونه است؟
بر سر حرارت هایی که پیش از افزایش دمای آب به مخلوط اعمال شده چه بلایی آمده؟
پاسخ این است که این حرارت صرف ذوب شدن یخ و شکستن پیوندهای هیدروژنی و جاذبه های بین مولکول های قطبی آب می گردد.
این نیروهای جاذبه مولکول های آب را به صورت جامد و به شکل کریستال های یخ نگه می دارند.
تا زمانی که یخ در مخلوط وجود داشته باشد، دمای آن 0 درجه سانتی گراد باقی خواهد ماند. پس از ذوب شدن تمامی یخ ها، حرارت وارده صرف افزایش سرعت جنبش مولکول های آب و لذا افزایش دمای آن می گردد.
به دلیل همین پیوندهای هیدروژنی، حرارت لازم برای ذوب یخ از حرارت لازم برای ذوب کردن سایر مواد جامدی که از مواد مایع ساخته شده اند، بیش تر می باشد.
تکلیف:
1- مشاهدات خود را مکتوب نموده و برای ما ارسال نمایید.
2- به نظر شما یخ را تا چه دمایی می توان سرد نمود؟
فریزرهای صنعتی تا چه دمایی را می توانندذ تولید نمایند؟
محل بازدید/ اردو/ خرید: ------------------------------------------
منابع مطالعه: -----------------------------------------
بخش پژوهش های دانش آموزی سایت تبیان
تهیه: پوریا میرعشقی - تنظیم: یگانه داودی
مطالب مرتبط:
بررسی حالات مختلف آب - جلسه اول
بررسی حالات مختلف آب – جلسه دوم
بررسی حالات مختلف آب – جلسه سوم
بررسی حالات مختلف آب – جلسه چهارم
بررسی حالات مختلف آب – جلسه پنجم
بررسی حالات مختلف آب – جلسه ششم
