การทดลองเรื่อง
การเปลี่ยนสถานะ
จุดประสงค์ของการทดลอง
เราจะพล๊อตกราฟการเปลี่ยนเฟส (phase diagram) ของน้ำ โดยเริ่มต้นจากน้ำแข็งซึ่งยังไม่ทราบปริมาณว่าเป็นเท่าไร ใส่เข้าไปในแคลอรี่มิเตอร์ มีอุณหภูมิเริ่มต้น -50o C เริ่มต้นให้ความร้อนโดยผ่านขดลวดความร้อน วัดอุณหภูมิของน้ำแข็งที่เพิ่มขึ้น
จุดประสงค์ของการทดลองมีด้วยกัน 2 ประการคือ
พล๊อตกราฟการเปลี่ยนเฟสของน้ำ
คำนวณหามวลของน้ำที่เราไม่ทราบค่าตั้งแต่เริ่มต้น โดยใช้สูตรความร้อนแฝงของการหลอมเหลว หรือ ความร้อนแฝงของการระเหย กับ วิธีที่ได้จากความจุความร้อนของน้ำ
วิธีทดลอง
เข้าสู่การทดลอง คลิกค่ะ
ข้อสังเกต
ทุกๆครั้งที่ปิดและเปิดหน้าต่างใหม่ หรือ กดปุ่ม Refresh
การทดลองจะเปลี่ยนปริมาณของน้ำอัตโนมัติ
ดังนั้นถ้าท่านยังไม่ได้คำนวณหามวลของน้ำ
อย่าพึ่งปิดหน้าต่าง อย่างไรก็ตามถ้าท่าน กดปุ่ม
Start และ Stop
ไม่เป็นไร เพราะเป็นการปรับเข้าสู่อุณหภูมิจุดเริ่มต้น
ยังไม่เปลี่ยนมวลของน้ำแต่อย่างใด
ก่อนที่จะเริ่มต้นการทดลอง ให้ท่านกดปุ่มเลือก อัตราการส่งผ่านความร้อน (Heating rate) ว่าจะเป็นเท่าไร ยิ่งเลือกค่าสูง ความผิดพลาดของการทดลองก็จะยิ่งสูงไปด้วย อย่างไรก็ตามการทดลองสามารถดำเนินไปอย่างรวดเร็ว แต่ถ้าท่านเลือกค่าต่ำ ความผิดพลาดจะน้อย แต่ท่านต้องรอการทดลองนาน ดังนั้นท่านต้องกำหนดว่าจะเลือกอย่างไรเอง
อุณหภูมิของน้ำที่เพิ่มขึ้น ปรากฎเป็นเส้นสีเขียว บนเทอร์โมมิเตอร์ ท่านสามารถบันทึกค่า ปริมาณความร้อน Q (kJ ) และ อุณหภูมิ T(oC) โดยการใช้เมาส์คลิกที่เส้นสีแดงเหนือเส้นสีเขียวของเทอร์โมมิเตอร์ กดครั้งหนึ่งจะบันทึกลงไป 1 ค่า และจะปรากฎบนตารางทางด้านขวา ท่านควรจะคลิกบ่อยๆ แต่อย่าคลิกผิดตำแหน่ง เพื่อจะได้มีข้อมูลเพียงพอไปพล๊อตกราฟ
ถ้าอุหภูมิของน้ำสูงจนถึง 170 oC ลวดให้ความร้อนจะหยุดทำงานทันที
แนะนำว่า ในการทดลองครั้งแรก ให้ท่านกดปุ่ม 8 kw ก่อน เพื่อสังเกตว่าอุณหภูมิเพิ่มขึ้นในลักษณะใด โดยท่านไม่ต้องรอนาน ครั้งแรกบันทึกยังไม่ทันก็ไม่เป็นไร รอการทดลองครั้งที่สอง ลด อัตราการให้ความร้อน และจึงค่อยจดบันทึกค่าก็ได้ (ขณะที่ทดลอง สามารถเปลี่ยนอัตราการให้ความร้อนได้)
ตอนนี้ถึงเวลาพล๊อตกราฟแล้ว ให้ท่าน copy ข้อมูล และ paste ลงในตารางการคำนวณของโปรแกรมอื่น หรือจะใช้การพล๊อตของการทดลองนี้ โดยการกดปุ่ม Plot ท่านจะได้กราฟระหว่างอูณหภูมิ T กับ ปริมาณความร้อน Q
จากการที่เราทราบค่า ความร้อนแฝง และความจุความร้อนจำเพาะ คลิก ของน้ำในสถานะต่างๆ ท่านก็สามารถคำนวณหามวลของน้ำที่อยู่ในคาลอรี่มิเตอร์ได้
สนุกกับการทดลองได้แล้วครับ
ตัวช่วยเหลือ
ถ้ายังไม่ทราบว่าจะหามวลของน้ำได้อย่างไร ลองคลิกเข้าไปอ่านครับ คลิก
หน้าที่
|
|
หลักเบื้องต้นของความร้อน แผ่นใสจำนน 26 แผ่น เริ่มต้นที่นิยามของความดัน ความร้อน การถ่ายเทความร้อนแบบต่างๆ และระบบทำความเย็นเบื้องต้น คลิกค่ะ |
|
|
การทดลองกับแคลอริมิเตอร์ เป็นแผ่นใสจำนวน 22 แผ่น บอกวิธีการหาความจุความร้อนของมวลสาร สุดท้ายเป็นการหาค่าคงที่ของแคลอริมิเตอร์ คลิกค่ะ |
ครั้งที่
เรื่องการทดลองเสมือนจริง
