対象等
中学、高校
目的
氷を加熱し、100℃にすることによって、融解熱、蒸発熱の意味を考える
準備
300(ml)ビーカー、温度計、スタンド、バーナー、チャッカマン、三脚、金網、ストップウオッチ
実験場所
化学実験室
方法
1) 教卓上に用意してある氷を300(ml)ビーカーの上端まで入れると共に、氷内に刺してある温度計の表示を読み、その温度計も持ち帰る。
2) このビーカーをスタンドに乗せ、上から持ち帰った温度計を吊す。温度計の下端がビーカーの底から１cmぐらいの高さになるようにセットし、バーナーに点火し弱火にする。
注：いったん加熱を始めたら、それ以後は火力の調節は行わない
3) 点火開始から１分毎に温度計の表示を読み、結果の表に記入する。
4) 氷が溶け出したら、温度計の下端が常に水の中に入るように温度計の位置を調節する。
5) 氷がすべて溶けた時の時間をストップウオッチで測定する。
6) 氷がすべて溶け、さらに最初にあった水の量が半分程度になったところで実験を終了し、結果の表からグラフを作成する。
実験場の注意点
・ 特にありませんが、氷内に刺した温度計は０℃以下になるはずですが、実際には隙間があるため、氷の間の隙間の空気の温度を測ることになってしまいます
・ １クラス分の実験で、大量の氷が必要です
結果
・ この実験は、教科書に掲載されている水の融解熱、蒸発熱の所に出てくるグラフを実験で書けないかとやってみたものですが、実際にはバーナーで熱した部分だけが暑くなったりして、きれいなグラフにはなりませんでした。
・ また気圧等の関係で、９８℃以上にはならないように思います
・ 水温が上昇するときは、バーナーの位置や対流の関係で、温度が素直に上昇しない場合があります
考察、応用
・ 氷が溶けている間、温度がどうなっているかという事を考えさせたかったのですが、なかなかうまくいきません
生徒さんへ
・ 融解熱、蒸発熱の意味を考える実験です
・ 氷を加熱するだけですから、ちょっと退屈な実験かもしれません