Latente Wärme

Zielsetzung: Wir untersuchen einen Prozess des Wärmeüberganges, der zu einem Phasenwechsel führt: Dem Schmelzen.

JAMES PRESCOTT JOULE (1818-1889) Englischer Physiker, arbeitete experimentell an der Bindung zwischen Wärme und anderen Formen der Energie. Joule entdeckte, dass die Kraft einer Maschine sich proportional zu dem Produkt des Stroms und der elektromagnetischen Kraft verhält. 1840 postulierte er ein Gesetz, das sogenannte "Joules Gesetz", dass Wärme in einem elektrischen Leiter produziert wird. Joules ausführliche Experimente bewiesen, dass jede Form der Energie, gleich ob elektrische, chemische oder mechanische, den gleichen Betrag an Energie produziert. Er zeigte, dass Wärme durch Bewegung erzeugt wird und etablierte die Äquivalenz zwischen Wärmemengen und mechanischer Arbeit. 1843 veröffentlichte er seine Konstante für den Betrag von Arbeit, der notwendig war, um eine Einheit für Wärme zu produzieren; er wurde als mechanisches Wärmeäquivalent bezeichnet. Die internationale Einheit für Wärme, das Joule, wurde ihm zu Ehren benannt. Joules Experimente waren grundlegend bei der Formulierung des Gesetzes der Energieerhaltung.

In dem Experiment geht es um die Untersuchung des Temperaturverlaufs im Wasser, wenn eine definierte Menge an Eis darin schmilzt. Die gesammelten Daten werden mit dem Gesetz des Wärmeaustausches und dem exponentiellen Gesetz der Kühlung analysiert. Die latente Wärme der Erstarrung soll vorgestellt und näher untersucht werden.