1. เพื่อให้นักเรียนสามารถหาจุดหลอมเหลวของนํ้าแข็ง จุดเดือดของนํ้า
2. เพื่อให้นักเรียนสามารถวัดอุณหภูมิของนํ้าขณะเปลี่ยนสถานะ
1. น้ำแข็งทุบละเอียด 20 g
|
2. บิ๊กเกอร์ขนาด 100 cm3 1 ใบ
|
3. หลอดทดลองขนาดใหญ่ 1 หลอด
|
4. จุกยางเบอร์ 4 เจาะรู 2 รู 1 อัน
|
5. หลอดนำก๊าซรูปตัว V 1 อัน
|
6. เทอร์มอมิเตอร์ 1 อัน
|
7. แท่งแก้วคนสาร 1 อัน
|
8. ชุดตะเกียงแอลกอฮอล์พร้อมที่กั้นลม 1 ชุด
|
9. ขาตั้งและที่จับหลอดทดลอง 1 ชุด
|
10. เศษกระเบื้องชิ้นเล็กๆ 3 ชิ้น
|
ตอนที่ 1 จุดหลอมเหลวของสาร
1. ใส่น้ำแข็งก้อนเล็กๆ ประมาณ 20 g ลงในบิ๊กเกอร์ จุ่มเทอร์โมมิเตอร์ลงไปในน้ำแข็งให้กระเปาะเทอร์โมมิเตอร์อยู่ระหว่างก้อนน้ำแข็ง แล้วยึดเทอร์โมมิเตอร์กับขาตั้งดังภาพ ระวังอย่าให้กระเปาะแตะข้างหรือก้นบิ๊กเกอร์
2. ใช้แท่งแก้วคนน้ำแข็งให้ทั่วตลอดเวลา อ่านและบันทึกอุณหภูมิทุกๆ 1 นาที จนน้ำแข็งหลอมเหลวหมด บันทึกช่วงเวลาที่น้ำแข็งหลอมเหลวหมด
3. เมื่อน้ำแข็งหลอมเหลวหมดแล้ว ให้อ่านและบันทึกอุณหภูมิทุกๆ 1 นาทีต่อไปอีก 5 นาที แล้วนำผลที่ได้ไปเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิกับเวลา
ตอนที่ 2 จุดเดือดของน้ำ
1. ต้มน้ำ 20 cm3 ในหลอดทดลองขนาดใหญ่ใส่เศษกระเบื้องที่สะอาด 3-4 ชิ้นเล็กๆ ลงในหลอด ปิดปากหลอดทดลองด้วยจุกยางที่มีเทอร์โมมิเตอร์และหลอดนำก๊าซเสียบอยู่ดังภาพ อ่านและบันทึกอุณหภูมิไว้ทุกๆ 1 นาที จนถึงนาทีที่ 10 บันทึกช่วงเวลาที่น้ำเดือด
2. สังเกตการณ์เปลี่ยนแปลงที่ปลายหลอดนำก๊าซนำบิ๊กเกอร์ ใส่น้ำเย็นไปอังที่ปลายหลอดนำก๊าซ สังเกตและบันทึกผล
3. นำผลที่ได้ไปเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิกับเวลา โดยให้แกนนอนแสดงเวลา และแกนตั้งแสดงอุณหภูมิ
ตอนที่ 1 จุดหลอมเหลวของสาร
การใช้เทอร์โมมิเตอร์ในการหาจุดหลอมเหลวของนํ้าแข็ง ใช้ขาตั้งและที่จับหลอดทดลองยึดเทอร์โมมิเตอร์ โดยใช้ผ้าหรือกระดาษทิชชูพันรอบเทอร์โมมิเตอร์ตรงที่สัมผัสกับที่จับหลอดทดลองเพื่อกันแตก ระวังอย่าให้กระเปาะเทอร์โมมิเตอร์สัมผัสด้านข้างหรือก้นบิ๊กเกอร์ เพราะอุณหภูมิที่อ่านได้จะคลาดเคลื่อน ซึ่งได้ผลการทดลองดังนี้
นาทีที่ |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
อุณหภูมิ (°C) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
กราฟแสดงความสัมพันธ์ของอุณหภูมิกับเวลา
ตอนที่ 2 จุดเดือดของน้ำ
1. ใช้ผ้าจับเทอร์โมมิเตอร์ แล้วสอดเข้าไปในจุกยางที่เปียกนํ้า ค่อย ๆ หมุนเทอร์โมมิเตอร์ไปทางเดียวกันตลอดเวลา จนกระเปาะเทอร์โมมิเตอร์อยู่ใต้จุกยางประมาณ 6 เซนติเมตร สำ หรับหลอดนำ ก๊าซก็ทำ เช่นเดียวกัน แต่ให้ปลายหลอดข้างหนึ่งอยู่ใต้จุกยางประมาณ 1 เซนติเมตร
2. การหาจุดเดือดของนํ้า ต้องจัดให้กระเปาะเทอร์โมมิเตอร์จุ่มอยู่ในนํ้าในหลอดทดลองและใส่เศษกระเบื้องเคลือบที่สะอาดในหลอดทดลองก่อนต้ม เพื่อป้องกันไม่ให้นํ้าเดือดแรงเกินไป
3. ก่อนจะปิดจุกต้องทำ ให้จุกยางเปียกก่อน แล้วค่อย ๆ หมุนจุกยางปิดปากหลอดทดลองโดยหมุนไปทางเดียวกัน
4. เมื่อทดลองเสร็จ ควรรีบถอดเทอร์โมมิเตอร์ออกทันที อย่าทิ้งไว้ เพราะจะทำ ให้ถอดยาก โดยใช้ผ้าหนา ๆ จับเทอร์โมมิเตอร์แล้วค่อย ๆ หมุนออกช้า ๆ อย่าดึงออกตรง ๆ
5. ก้านไม้ขีดไฟที่ใช้แล้ว ต้องทิ้งลงในกระป๋องทราย หรืออ่างกระเบื้อง จะได้ผลการทดลอง ดังนี้
นาทีที่ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
อุณหภูมิ (°C) |
30 |
55 |
70 |
95 |
98 |
98 |
98 |
98 |
98 |
98 |
98 |
กราฟแสดงความสัมพันธ์ของอุณหภูมิกับเวลา
ดังนั้นสามารถสรุปได้ว่า
ตอนที่ 1 จุดหลอมเหลวของสาร
1. ขณะที่นํ้าแข็งเปลี่ยนสถานะ อุณหภูมิจะคงที่เสมอ กราฟจึงเป็นเส้นขนานกับแกนนอนอุณหภูมิที่อ่านได้คือจุดหลอมเหลวของนํ้าแข็งซึ่งเป็นอุณหภูมิเดียวกันกับจุดเยือกแข็งของนํ้า
2. เมื่อนํ้าแข็งหลอมเหลวหมด อุณหภูมิจะสูงขึ้นเรื่อย ๆ เส้นกราฟจึงชันขึ้นเป็นเส้นตรง
ตอนที่ 2 จุดเดือดของน้ำ
เมื่อให้ความร้อนแก่นํ้า อุณหภูมิของนํ้าจะสูงขึ้นเรื่อย ๆ เส้นกราฟแสดงความ สัมพันธ์ระหว่างเวลากับอุณหภูมิมีลักษณะชันขึ้นเป็นเส้นตรง เมื่อนํ้าเดือดอุณหภูมิจะคงที่ อุณหภูมิที่อ่านได้คืออุณหภูมิขณะเดือด กราฟเป็นเส้นขนานกับแกนนอน
|