《冰的熔解热的测定实验报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冰的熔解热的测定实验报告（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学院：信息工程学院班级：通信 152_rJ学号：姓名：实验时间：第六周星期二下午八九十节实验名称测定冰的熔解热一、实验目的1、学习用混合量热法测定冰的熔解热。2、应用有物态变化时的热交换定律来计算冰的溶解热。3、了解一种粗略修正散热的方法抵偿法。二、实验原理本实验用混合量热法测定冰的熔解热。其基本做法如下：把待测系统A和一个已知热 容的系统B混合起来,并设法使它们形成一个与外界没有热量交换的孤立系统C（C二A+B）. 这样A （或B）所放出的热量，全部为B（或A）所吸收。因为已知热容的系统在实验过程 中所传递的热量Q,是可以由其温度的改变AT和热容C计算出来，即Q = CT，因 此待测系统在实
2、验过程中所传递的热量也就知道了。实验时，量热器装有热水（约高于室温10C，占内筒容积1/2），然后放入适量冰块, 冰溶解后混合系统将达到热平衡。此过程中，原实验系统放热，设为Q ，冰吸热溶成水,放继续吸热使系统达到热平衡温度，设吸收的总热量为Q。吸因为是孤立系统，则有Q = Q（1）放吸设混合前实验系统的温度为T，其中热水质量为m2 （比热容为cO）。冰的质量为ml1（冰的温度和冰的熔点均认为是Oc，设为T），数字温度计浸入水中的部分放出的热量0忽略不计。设混合后系统达到热平衡的温度为TC（此时应低于室温10C左右），冰的溶解热由L表示，根据（1）式有ML+m1cO (T- T )0=m2c0
3、 (T - T)1因Tr=OC，所以冰的溶解热为：L=m2c 0（ T1-T2）-T2c0m1/m1（2）综上所述，保持实验系统为孤立系统是混合量热法所要求的 基本实验条件。为此整个实验在量热器内进行，但由于实验系统 不可能与环境温度始终一致，因此不满足绝热条件，可能会吸收 或散失能量。所以当实验过程中系统与外界的热量交换不能忽略 时，就必须作一定的散热修正。牛顿冷却定律告诉我们，系统的温度T如果略高于环境温度9 （如两者的温度差不超S过10C-15C），系统热量的散热速率与温度差成正比，用数学形式表示为dQ二K（T -9 ）【K为常数，与量热器表面积，表面情况和周围环境等因素有关】dts【散
4、热修正】：通过作图用外推法可得到混合时刻的热水温度T,和热平衡的温度T。1图中AB和DE分别表示热水的温度和冰水混合后系统达到热平衡的温度随时间变化线段。纪录冰水混合后系统达到室温T的时刻t，图中面积BCG与系统向环境散热量有关，00面积CDH与系统自环境吸热量有关。当面积BCG等于面积CDH时，过t作t轴的垂线，与0AB和DE的延长线分别交于J、K点，则J对应的温度为T, K对应的温度为T。（隔15s1或 20s 测一个点）三、实验仪器DM-T数字温度计、LH-1量热器、WL-1物理天平、保温瓶、秒表、毛巾等。四、实验内容与步骤1、将内筒擦干净，用天平称出其质量m。（搅拌器质量m数据已提供）
5、232、内筒中装入适量的水（约高于室温10C，占内筒容积1/2），用天平称得内筒和水 的质量 m2+m1。3、将内筒置于量热器中，盖好盖子，插好搅拌器和温度计，开始计时并轻轻上下搅动 量热器中的水，观察热水的温度变化（如每隔15s记录一个数据），直到温度稳定，记录稳 定的初始温度 T。14、初始温度记录后马上从冰箱中取出预先备好的冰块（3-6 块），用毛巾将冰上所沾水珠吸干，小心的放入量热器中。5、用搅拌器轻轻上下搅动量热器中的水，记录温度随时间的变化，当系统出现最低温T （C）时，说明冰块完全溶解系统基本达到热平衡，再记录回升温度2-3个点。6、将内筒拿出，用天平称出内筒和水的质量 m+m+
6、M。217、实验完毕，整理仪器，处理数据。五、数据表格及数据处理【已知参数】：水的比热容c=4.186X103j/kg C,内筒(铁)的比热容为1c-=0.448X103j/kg。6 搅拌器(铜)的比热容为c=0.38X103j/kg C,搅拌器的质量为 23m =6.24g，冰的溶解热参考值L=3 . 335X105j/kg。3表格一 实验主表格称取质量温度计+保温杯+搅拌器M1加水后M2冰溶解后M3水质量M2-M1冰质量M3-M21310.4450.4486.5140.036.12310.4406.0439.595.633.5表格二温度随时间变化数据表格(时间间隔s,记录10-20个点)时
7、间(S)0153045607590105120135150温度(C)38.038.038.037.937.937.937.937.937.937.937.9温度(C)34.934.934.934.934.934.934.934.934.934.834.8时间(S)165180195210225240255270285300315温度(C)37.837.833.029.824.523.523.022.622.121.921.5温度(C)34.834.834.019.014.813.012.912.011.010.910.9时间(S)330345360375390405420温度(C)21.121
8、.021.021.021.521.521.5温度(C)10.910.911.512.312.512.813.0根据公式计算熔解热以及相对于参考值的百分比误差。L1=m2c0(T1-T2)-T2c0m1/m1=247.49j/gL2=m2c0(T1-T)-T2c0m1/m1=303.53j/g六、注意事项1室温应取实验前、后的平均值；水的初温，可咼出室温约10 C15 C；配置温水 时，又应略高于约1 C2 C (为什么？)2严守天平的操作规则。3投冰前应将其拭干，且不得直接用手触摸；其质量不能直接放在天平盘上称衡，而应由投冰前、后量热器连同水的质量差求得。4为使温度计示值确实代表系统的真实温度，整个实验过程中（包括读取前）要不断 轻轻地进行搅拌（搅拌的方式应因搅拌器的形状而异）。5搅拌动作要轻，幅度不要太大，以免将水溅到量热筒外。七、附上原图学生姓呂:学号: 南昌大学物理卖验按告专业班级：时一分第一間垦期_ 座站:就刪fl号； 成播：_邑+侏十樣甲 静祇乔处射 诟龙储玉仙护由时心it 护牛坏口耳M （rr-卯戌厂l YJ (V强9打w.tU-vp.Q
