필수 실습 4: 용액 내 온도 변화 조사
도입됨| English | 의미 |
|---|---|
| temperature change/ˈtemprɪtʃə tʃeɪndʒ/ | 온도 변화 |
| best-fit intersection/best fɪt ˌɪntəˈsekʃn/ | 최적拟合선 교점 |
What would explain this observation?
- Adding alkali to acid first raises the temperature, but later additions can make the mixture cooler. A falling part of this graph does not automatically mean neutralisation became endothermic.
- Start with a prediction. State the quantities or features you would compare, then decide what evidence could distinguish two explanations.
Build the model
- Required practical 4 investigates variables affecting temperature change 温度变化 in reacting solutions: suitable acid–metal, acid–carbonate, neutralisation or displacement reactions. In the acquired handbook neutralisation activity, a polystyrene cup is supported in a beaker and fitted with a lid and thermometer. Students start with 30 cm³ dilute hydrochloric acid, record its temperature, then add teacher-prepared sodium hydroxide in successive 5 cm³ portions up to 40 cm³.
- temperature change: Final or peak temperature minus the stated initial temperature; best-fit intersection 最佳拟合线交点: Where fitted rising and falling trends meet to estimate a peak.
왜 모든 산이 반응한 후에도 온도가 낮아질 수 있는가?
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산이 소진되면 더 이상 중화 반응 열이 발생하지 않으며, 추가된 차가운 염기와 실로的热量 손실로 인해 온도가 하락합니다. 질량 보존은 유지되며, 에너지가 단순히 혼합물 밖으로 빠져나간 것입니다.
각 전문 용어에 대한 정확한 의미를 매칭하시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
정의를 사용하여 유사한 양과 과정을 구분하시오.
Choose evidence that can test it
- After each addition, replace the lid, stir gently and record the highest temperature. Repeat the whole investigation with fresh starting solutions and calculate means at each added volume. Plot mean temperature against total alkali volume added. Draw appropriate best-fit lines through the rising and falling regions and estimate their intersection. It estimates the peak between discrete readings; do not join every noisy point and call the highest measured point exact.
- Use the school-approved risk assessment, eye protection and technician-prepared solutions. Sodium hydroxide presents a particular eye hazard. Keep initial acid volume, solution concentrations, starting temperatures, cup, stirring and reading procedure comparable. Record actual observations and an apparatus sketch in the laboratory; this lesson prepares and interprets that work, rather than certifying performance from a written answer. A lid and insulation reduce heat exchange but do not eliminate it.
이 경우 조사 또는 모델이 더 타당하게 만들 수 있는 두 가지 습관은 무엇인가?
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
조건과 가정을 명시하면 다른 사람이 정확히 작업을 재현할 수 있으며, 근거 증거를 기록하면 결론을 검증할 수 있습니다. 반대되는 결과를 숨기는 것은 잘못된 결론을 반박할 수 있는 증거를 제거하는 것이며, 한 번의 측정으로는 더 넓은 주장을 입증할 수 없습니다.
Work from known quantities
- State the known values and their units. Choose the relation because its assumptions fit this case, then rearrange before substitution.
- Known: an original illustrative pair of runs at one volume gives 30.4 °C and 30.8 °C, so mean temperature=(30.4+30.8)/2=30.6 °C. Starting mean temperature is 20.2 °C, giving a rise of 10.4 °C. After acid is exhausted, further cooler alkali adds no comparable neutralisation warming, while mixing and energy transfer to surroundings can lower temperature. This does not establish an endothermic neutralisation.
Two repeat temperatures are 29.2 °C and 29.8 °C. Find their mean. Use the same sequence: known quantities → model → relation → substitution → unit and interpretation.
두 번 반복 측정된 온도가 각각 29.2 °C와 29.8 °C입니다. 이들의 평균을 구하십시오.
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결과는 29.5 °C입니다.已知: 반복 측정 온도 29.2 및 29.8도 C. 평균 = (29.2 + 29.8)/2 = 29.5 도 C. 두 번의 반복 측정은 모두 포함하며, 기록된 사유 없이 제거할 수 없습니다.
Check the conclusion and its limits
- Do not prepare concentrated stock chemicals independently, heat this mixture to force a peak, or remove inconvenient repeats without recording a reason. A greater added volume changes both reactant amount and total liquid volume, so the graph is not a simple measure of reaction energy per mole. No heat-capacity calculation is required here. Bond-breaking explanations belong to the separate Higher lesson.
- Return to the original observation. Explain what the result supports, which conditions it assumes, and one way to test a competing explanation.
A downward part of the alkali-volume graph proves neutralisation has become endothermic. This claim is false: The peak marks the exact neutralisation point; beyond it, extra alkali dilutes and cools the mixture, so the graph falls. The reaction itself is exothermic throughout - the falling arm is mixing and heat loss, not an endothermic turn.
Required practical 4: investigate temperature changes in solutions: After each addition, replace the lid, stir gently and record the highest temperature. Repeat the whole investigation with fresh starting solutions and calculate means at each added volume. Plot mean temperature against total alkali volume added. Draw appropriate best-fit lines through the rising and falling regions and estimate their intersection. It estimates the peak between discrete readings; do not join every noisy point and call the highest measured point exact.
염기 부피 그래프의 하강 구간은 중화 반응이 흡열 반응으로 변했음을 입증합니다.
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최고점은 정확한 중화 지점을 나타냅니다. 그 이후로는 추가된 염기가 혼합물을 희석하고 냉각시키므로 그래프가 하강합니다. 반응 자체는 내열성으로 시작하여 끝까지 발열성이며, 하강하는 부분은 혼합과 열 손실일 뿐 흡열 전환이 아닙니다.
최종 또는 최고 온도에서 명시된 초기 온도를 뺀 값: 기술 용어를 쓰시오.
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온도 변화량은 최종 또는 최고 온도에서 명시된 초기 온도를 값을 의미합니다.