8.
CHLADNUTIE WOODOVHO KOVU
Pomôcky:
Woodov
kov, plynový kahan, porcelánová nádoba, teplomer (tepelná sonda)
Realizácia
pokusu:
Do porcelánového kelímku dáme Woodov
kov. Je to zliatina bizmuntu, olova, kadmia a cínu s
teplotou topenia 66°C. Woodov kov zahrievame plynovým
kahanom. Roztopíme celé množstvo kovu, ktoré miešame
teplomerom. Keď prestane ortuť v teplomere stúpať,
uvedieme stopky do chodu a zapíšeme teplotu. Tepelné
údaje odčítavame v rovnakých časových intervaloch.
Meranie prevádzame, kým teplota neklesne pod 50°C, potom teplomer vyberieme. V
grafe vyznačíme oblasť poklesu teploty roztaveného
kovu, oblasť prechladnutia, tuhnutia a oblasť poklesu
teploty zatuhnutého kovu. Po roztopení celého Woodovho
kovu ho necháme tuhnúť.
Fyzikálna
interpretácia:
Z grafu
závislosti teploty od času zistíme, že kryštalická
látka má pevnú teplotu tuhnutia.
Metodická
poznámka:
Pokus chladnutia Woodovho kovu možno
lepšie predviesť za pomoci počítača a programu IP-COACH. Po roztopení celého množstva kovu. Uvedieme
meranie do chodu. Pomocou tepelnej sondy premiešavame
Woodov kov a počítač zaznamenáva závislosť teploty
od času merania. Na obrazovke sa vykreslí krivka
chladnutia, na ktorej možno ukázať oblasť poklesu
teploty roztaveného kovu, oblasť prechladnutia,
tuhnutia a oblasť poklesu teploty zatuhnutého kovu.
Realizačná
poznámka:
Demonštrovať
krivku tuhnutia je vhodnejšie ako krivku topenia.
Zahrievanie musí prebehnúť dostatočne pomaly, aby sa mohol
celý objem kovu rovnomerne prehriať. Doporučuje sa
skôr ohrievať liehovým kahanom ako plynovým, pretože
hrozí nebezpečenstvo prehriatia kovu a jeho
prepálenie. Teplomer v
tuhom kove nemožno nechať, pretože by ho tuhnúci kov
rozdrvil. Použite tepelnej sondy pri použití IP-COACH
je najvhodnejšie, pretože nehrozí poškodenie
teplomeru. Kelímok možno dať pri meraní na kovovú
dosku statívu, tým sa urýchlili odvod tepla.
Otázky:
10. Ako si vysvetľujete podchladenie Woodovho kovu.