Physik * Klasse 8d * Schmelzen, Erwärmen und Verdampfen

Physik * Jahrgangsstufe 8 * Schmelzen, Erwärmen und Verdampfen
Versuch zu den thermischen Daten von Wasser:
Aus der Gefriertruhe wird 1,0 kg Wasser-Eis der Temperatur - 18oC entnommen, in einen
Elektrokochtopf (Aufschrift 230V / 1000W) gegeben und nun erwärmt. Dabei wird ständig
die Temperatur gemessen.
Nach ca. 40s hat sich das Eis auf 0oC erwärmt. Während der nächsten 5,5 min schmilzt
das Eis vollständig, wobei sich die Temperatur nicht erhöht sondern konstant bei 0oC bleibt.
Nach weiteren 7,0 min steigt die Temperatur des Wassers von 0oC auf 100oC an.
Nun beginnt das Wasser zu sieden und man müsste insgesamt ca. 38min warten, bis das
gesamte Kilogramm Wasser verdampft ist. Die Temperatur des Wassers bleibt während des
Verdampfens stets bei 100oC.
Zeichne eine Diagramm, das den Temperaturverlauf während der gesamten Zeit zeigt.
Überlege dir eine geeignete Skalierung der Achsen.
Welche wichtigen thermischen Daten von Wasser kann man aus den Messungen errechnen?
Thermische Daten von Wasser, Alkohol und Benzol
Flüssigkeit
SchmelzTemperatur
Siedetemperatur
-114 oC
78 oC
Erforderliche Wärme zum
Schmelzen
von 1,0g
Verdampfen
von 1,0g
Erforderliche Wärme
zum Erwärmen
von 1,0g um 1,0oC
105 J
854 J
2,4 J
126 J
394 J
1,7 J
Wasser
Alkohol
Benzol
o
5,5 C
o
80 C
20
19
18
Physik * Jahrgangsstufe 8 * Schmelzen, Erwärmen und Verdampfen
17
Um
Um
Um
Um
16
15
1,0 g
1,0 g
1,0 g
1,0 g
14
Wassereis um 1,0 oC zu erwärmen benötigt man ca. 2,2 J.
Wassereis ( bei 0 oC ) zu schmelzen benötigt man ca. 0,33 kJ.
Wasser um 1,0 oC zu erwärmen benötigt man ca. 4,2 J.
Wasser ( bei 100 oC ) zu verdampfen benötigt man ca. 2,3 kJ.
Temperatur in oC
13
100
12
80
11
10
60
9
8
7
40
6
20
5
4
t in min
3
0
10
20
30
40
60
50
2
1
1
-20
1
2
3
4
5
6
7
8
-1
Flüssigkeit
9
10
11
12
13
Erforderliche Wärme
zum
SchmelzSiedeTemperatur temperatur Schmelzen Verdampfen
von 1,0g
von 1,0g
14
15
16
Wasserwerte
aus Versuch
0 oC
100 oC
0,33 kJ
2,3 kJ
4,2 J
Wasser
0 oC
100 oC
Alkohol
o
Benzol
-114 C
o
5,5 C
334 J
2257 J
4,19 J
o
105 J
854 J
2,4 J
o
126 J
394 J
1,7 J
78 C
80 C
17
Erforderliche
Wärme
zum Erwärmen
von 1,0g um
1,0oC
18
19
20