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1、水的汽化热测量实验一、实验目的1了解汽化热的含义和测量方法；2测量水的汽化热。二、实验仪器THQWH-1 型水的汽化热测量实验仪（含实验对象）、物理天平或电子天平（自 备）本实验系统包括实验仪和实验对象两部分。如图1 所示，加热器对汽化杯加热，使水达到沸腾状态。由于杯盖的存在，汽化杯中产生的水蒸汽经过出气管、进气管到达量热器，冷凝成水，放出的热量使量热器及其中的水温度升高。出气管 加热器 加热开； 进气管I7：； ；： : JI I S暈詁：O匚电C口图 1 水的汽化热测量系统结构图三、实验原理 物质由液态向气态转化的过程称为汽化。液体内部动能大的分子飞离表面而成为分子，随着这些高速分子的溢出
2、，液 体的温度将要下降，若要保持液体温度不变，外界就要不断为其提供热量。单位 质量的液体汽化时所吸收的热量就是该物质的汽化热。液体的汽化热不但和液体 的种类有关，还和汽化时的温度有关，因为温度升高，液相分子和气相分子的能 量差别将逐渐减小，因此温度升高，液体的汽化热减小。物质由气态转化为液态的过程称为凝结，凝结时将释放出在同一条件下汽化时所吸收的相同的热量，因此可以通过测量凝结时所放出的热量来测量该液体汽 化时的汽化热。设有质量为m沸点温度为T的蒸汽凝结成水并且温度降为T ,蒸汽放出的热2量使量热器整体的温度从T升至T，则蒸汽放出的热量为mL + m(T -T )c，L1 2 2 0为水在沸点
3、时的汽化热， c 为水的比热容，而量热器整体吸收的热量为0(me + m c + C)(T-T)， m为量热器中原有水的质量。m为内筒的质量，c0 0 内 内210内内为内筒的比热容，C为量热器整体的热容，如果搅拌器和温度传感器等的质量用 水当量o表示，则C = c0。在没有其他热损失的情况下:4-1)4-2)mL + m(T一T )e =(me + m c + C)(T -T )2 o0 0 内 内21L m e + m c + c o )(T - T ) 一 m(T 一 T )e m 0 0 内 内 02120水的汽化热标准值为L = 539eol g-1e =0.216col g-i C
4、c =0.998col g-i C(7.41*0.0921 + 5.97*0.107)二 1.32 ge0内0名称质量(g)材质比热容(calg-1 Ct)传感器7.41铜0.0921搅拌器、螺丝5.97不锈钢0.107量热器各部分配件的质量及比热容见下表：本实验仪的水当量o四、实验步骤1. 将加热器加热开关逆时针旋转到底，实验仪和加热器接入电源。2如图1所示，将汽化杯置于加热器上，往汽化杯中加入1 /3容量的水，盖 上杯盖，打开加热器开关对汽化杯加热，3用天平测出量热器内筒质量m。内4. 将常温下的水倒入量热器内筒中(约180克)，用天平称量出量热器内筒 的总质量m1。5. 将温度传感器和搅
5、拌电缆与实验仪上“温度输入”“搅拌输出”连接好，如图1所示，将温度传感器、进气管安装好，按下搅拌开关，待温度显示稳定后 记录水温 T 。16. 当水沸腾后，蒸汽从出气管喷出，移开杯盖。7. 如图1所示，压下升降台，将量热器放在升降台上，其进气管套上出气管，盖上杯盖。让蒸气从进气管进入量热器的水中冷凝。8观察水温变化，当水温约升高到高于T 6-7C左右时将杯盖移开，并将加1热器的开关关掉。继续搅拌，测出最高的温度值T。29用天平称出一张纸巾的质量m，用该纸巾擦干搅拌器、温度传感器及进纸气管上带出的水，称出量热器内筒及水、纸巾的总质量m。210.按实验步骤1-9重复做两次，将实验数据填入表1.五、数据处理表101 内则凝结水的质量为：m = m - m - m21纸将以上数据代入式(4-2)中，水的沸点温度T取100C,求出L1、L2、L3的值， 并计算出平均值L二L1 + L2 + L3。3六、注意事项1. 接通电源前检查确定加热器的开关处于关闭状态。2. 汽化杯盖移开时，先慢慢将杯盖的一侧抬起，使其杯盖底部凝结的水珠从 另一侧流入汽化杯中，然后将汽化杯盖移走。3. 在开始实验及重复实验前，用纸巾将量热器内筒及搅拌器擦干，防止其带 入多余水分影响实验效果。
