Sådan beregnes sublimationsvarmen - en trin-for-trin guide

Af Jack Brubaker, opdateret 24. marts 2022

Sublimering er den direkte overgang af et fast stof til en gas, der går uden om væskefasen. Fordi processen absorberer energi, er den klassificeret som endoterm. Forskere kvantificerer den nødvendige energi og udtrykker den som sublimationsvarmen, typisk i joule pr. gram (J/g) eller joule pr. mol (J/mol).

Trin 1 – Indstil kalorimeteret

Følg producentens instruktioner for at samle kalorimeteret. Sørg for, at beholderen er forseglet, termometeret er korrekt placeret, og prøven er klar til introduktion.

Trin 2 – Mål temperaturfaldet

Registrer den indledende temperatur af vandet og den endelige temperatur efter sublimeringshændelsen. Beregn temperaturændringen (ΔT) ved at trække den endelige værdi fra den oprindelige. For eksempel, hvis vandet afkøles fra 55,0°C til 22,6°C, ΔT =22,6°C – 55,0°C =–32,4°C.

Trin 3 – Beregn den varme, der går tabt af vandet

Brug formlen Q =m × c × ΔT, hvor m er massen af vandet (1mL ≈ 1g) og c er vandets specifikke varmekapacitet (4.184Jg⁻¹°C⁻¹). Med 200mL vand, m =200g, ΔT =–32,4°C, er varmetabet Q =200g × 4,184Jg⁻¹°C⁻¹ × (–32,4°C) =–27.100 J. Det negative fortegn angiver varmetab; det sublimerende stof får lige meget varme.

Trin 4 – Bestem sublimationsvarmen

Divider størrelsen af den varme absorberet af det sublimerende materiale med dets masse. Hvis der blev brugt 47,5 g af stoffet, er sublimationsvarmen 27.100 J ÷ 47,5 g =571 Jg⁻¹.

Væsentligt udstyr

• Lommeregner
• Kalorimeter
• Prøve af stoffet, der skal sublimeres