Required practical 4: investigate temperature changes in solutions
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| temperature change/ˈtemprɪtʃə tʃeɪndʒ/ | biến đổi nhiệt độ |
| best-fit intersection/best fɪt ˌɪntəˈsekʃn/ | giao điểm đường拟合 tốt nhất |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Thêm kiềm vào axit ban đầu làm tăng nhiệt độ, nhưng các lần thêm sau có thể khiến hỗn hợp mát hơn. Một phần giảm của đồ thị này không tự động có nghĩa quá trình trung hòa trở nên hấp thụ nhiệt.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Thực hành bắt buộc 4 nghiên cứu các biến số ảnh hưởng đến sự thay đổi nhiệt độ trong dung dịch phản ứng: các phản ứng thích hợp giữa axit–kim loại, axit–cacbonat, trung hòa hoặc thế. Trong hoạt động trung hòa của sách hướng dẫn đã thu thập, cốc polystyrene được đặt trên ly thủy tinh và gắn nắp đậy cùng nhiệt kế. Học sinh bắt đầu với 30 cm³ axit clohydric loãng, ghi lại nhiệt độ của nó, sau đó thêm natri hiđroxit do giáo viên chuẩn bị theo từng phần 5 cm³ liên tiếp lên đến 40 cm³.
- sự thay đổi nhiệt độ: Nhiệt độ cuối cùng hoặc nhiệt độ đỉnh trừ đi nhiệt độ ban đầu nêu rõ; giao điểm đường phù hợp nhất: Nơi các xu hướng tăng và giảm được vẽ phù hợp gặp nhau để ước lượng điểm đỉnh.
Why can temperature fall after all the acid has reacted?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Once the acid is used up, no more neutralisation warming occurs, while added cooler alkali and heat loss to the room pull the temperature down. Conservation is untouched - energy is simply leaving the mixture.
Match each technical term to its precise meaning.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Use the definitions to distinguish related quantities and processes.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Sau mỗi lần thêm, thay nắp đậy, khuấy nhẹ và ghi lại nhiệt độ cao nhất. Lặp lại toàn bộ cuộc điều tra với dung dịch bắt đầu mới và tính giá trị trung bình tại mỗi thể tích đã thêm. Vẽ đồ thị nhiệt độ trung bình theo tổng thể tích kiềm đã thêm. Vẽ các đường phù hợp nhất thích hợp qua vùng tăng và vùng giảm và ước lượng giao điểm của chúng. Điều này ước lượng điểm đỉnh giữa các giá trị đọc rời rạc; đừng nối mọi điểm nhiễu và gọi điểm đo cao nhất là chính xác.
- Sử dụng bảng đánh giá rủi ro do nhà trường phê duyệt, thiết bị bảo vệ mắt và dung dịch do kỹ thuật viên chuẩn bị. Natri hydroxide là mối nguy hiểm đặc biệt đối với mắt. Giữ nguyên thể tích axit ban đầu, nồng độ dung dịch, nhiệt độ khởi điểm, cốc, cách khuấy và quy trình đọc số tương đương. Ghi lại các quan sát thực tế và bản vẽ sơ đồ thiết bị trong phòng thí nghiệm; bài học này hướng dẫn chuẩn bị và diễn giải công việc đó, chứ không phải chứng nhận hiệu suất từ câu trả lời viết tay. Nắp đậy và vật liệu cách nhiệt giúp giảm trao đổi nhiệt nhưng không loại bỏ hoàn toàn.
Which two habits make the investigation or model in this case more defensible?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Stating the conditions and assumptions lets others repeat the work exactly, and recording the supporting evidence lets them check the conclusion. Hiding disagreeing results removes the evidence that could challenge a wrong conclusion, and one measurement can never establish a wider claim.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: một cặp thí dụ ban đầu ở một thể tích cho nhiệt độ 30.4 °C và 30.8 °C, nên nhiệt độ trung bình=(30.4+30.8)/2=30.6 °C. Nhiệt độ trung bình ban đầu là 20.2 °C, dẫn đến mức tăng 10.4 °C. Sau khi axit hết, thêm kiềm lạnh hơn không tạo nhiệt trung hòa tương đương, trong khi trộn và truyền nhiệt ra môi trường có thể làm giảm nhiệt độ. Điều này không chứng minh phản ứng trung hòa hấp thụ nhiệt.
Hai nhiệt độ lặp lại là 29.2 °C và 29.8 °C. Tìm giá trị trung bình của chúng. Sử dụng cùng trình tự: đại lượng đã biết → mô hình → hệ thức → thế số → đơn vị và diễn giải.
Two repeat temperatures are 29.2 °C and 29.8 °C. Find their mean.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
The result is 29.5 °C. Known: repeat temperatures 29.2 and 29.8 degrees C. Mean = (29.2 + 29.8)/2 = 29.5 degrees C. Both repeats are kept; none may be dropped without a recorded reason.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Không tự ý chuẩn bị hóa chất gốc cô đặc, không đun nóng hỗn hợp này để ép tạo đỉnh, hoặc loại bỏ các lần lặp lại bất tiện mà không ghi lý do. Thể tích bổ sung lớn hơn sẽ thay đổi cả lượng chất tham gia và tổng thể tích dung dịch, do đó đồ thị không phải là phép đo đơn giản về năng lượng phản ứng trên mỗi mol. Không yêu cầu tính toán nhiệt dung riêng ở đây. Giải thích về phá vỡ liên kết thuộc về bài học Nâng cao riêng biệt.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Một phần đi xuống của đồ thị thể tích kiềm chứng minh phản ứng trung hòa đã trở thành thu nhiệt. Tuyên bố này là sai: Đỉnh đánh dấu điểm trung hòa chính xác; vượt qua đỉnh đó, thêm kiềm dư sẽ pha loãng và làm mát hỗn hợp, khiến đồ thị đi xuống. Bản thân phản ứng là tỏa nhiệt trong suốt - cánh đi xuống là sự trộn lẫn và thất thoát nhiệt, không phải sự chuyển sang thu nhiệt.
Thí nghiệm thực hành bắt buộc 4: khảo sát sự thay đổi nhiệt độ trong dung dịch: Sau mỗi lần thêm, đậy nắp, khuấy nhẹ và ghi lại nhiệt độ cao nhất. Lặp lại toàn bộ thí nghiệm với dung dịch khởi đầu mới và tính trung bình tại mỗi thể tích đã thêm. Vẽ biểu đồ nhiệt độ trung bình theo tổng thể tích kiềm đã thêm. Vẽ đường phù hợp nhất thích hợp qua vùng tăng và vùng giảm và ước tính điểm giao nhau. Nó ước tính đỉnh giữa các số liệu rời rạc; không nối mọi điểm nhiễu và gọi điểm đo cao nhất là chính xác.
A downward part of the alkali-volume graph proves neutralisation has become endothermic.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
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.
Final or peak temperature minus the stated initial temperature: write the technical term.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
temperature change means Final or peak temperature minus the stated initial temperature.