8. Bestemmelse af is smeltevarme ud fra opvarmningskurve.

Data for opvarmning af en isklump findes som:

Excel dokument.

PowerSim dokument. (Husk at kopiere både Excel arket og PowerSim dokumentet til én mappe, før du åbner PowerSim dokumentet)

1. Kør PowerSim dokumentet.

   
   

De målte data stammer fra opvarmningen af en lille ballon med is og indsat termometer.

Ballonen var placeret i en plastikflaske, og det hele blev placeret i en termokasse.

I princippet kan to af c_is, c_vand, og L_is bestemmes ud fra opvarmningskurven, hvis én af konstanterne er kendt.

Forsøget indeholder imidlertid flere fejlkilder. Den væsentligste er, at smeltningen af vandet starter, før termometret viser 0°C, og slutter et stykke efter, at temperaturen har passeret 0°C, hvilket ses ved, at målingerne ikke som forventet giver et skarpt knæk ved 0°C.

2. For at komme uden om ovenstående problemer skal du tilpasse en kurve til opvarmningen af isen og en kurve til opvarmning af vandet. Afstanden imellem de to kurver (ved 0°C) indeholder is smeltevarme.

   
   

Model:

Ovenstående to sammenhænge reduceres til én sammenhæng i temperaturen:

3. Opbyg to modeller, der viser isens og vandets opvarmning som funktion af tiden. I PowerSim dokumentet er allerede specificeret en række konstanter, de fleste konstanter giver sig selv.

   k	Varmeoverførings konstanten for vandet indeholder en arbitrær værdi
   T0is	Isens starttemperatur (-6,6°C).
   T0vand	Er en fiktiv temperatur der bruges til at forskyde temperaturkurven for vandret. Konstanten indeholder en tilfældig værdi.

   Tilpas k og T₀vand til du har en kurve, der ligner nedenstående:

   

Den tidslige afstand imellem de to modeller ved 0°C indeholder isens smeltevarme.

Ovenstående tid kan bestemmes ved følgende konstruktion:

hvor der i ventilen står: IF('T is' > 273,15 <<K>> AND 'T vand' < 273,15<<K>>;1;0)

og Tid er defineret med en startværdi på 0 minutter.

4. Bestem smeltevarmen for is.

   
   

   Kontrol: tabelværdi 334 J/g.