冰的比熔化热的测量实验报告.docx

大学物理实验报告课程名称： 大学物理实验 实验名称： 冰的熔解热的测量 冰的熔解热的测量一、 实验项目名称：冰的熔解热的测量二、 实验目的1.理解熔解热的物理意义，掌握用混合量热法测定冰的熔解热.2.学会用图解法估计和消除系统散热损失的修正方法.三、 实验原理单位质量的固体物质在熔点时从固态全部变成液态所需的热量，称为该物质的比熔解热，一般用L来表示。实验时将质量为m1克0的冰投入盛有m2克T1水的量热器内筒中，设冰全部熔解为水后平衡温度为T2，保温杯、搅拌器的质量分别为m3、 m4，其比热容分别为C1、C2和水的比热容为C0。根据混合量热法的原理，冰全部熔解为同温度（0）的水并从0升到T2过程中所吸收的热量等于其余部分（水m1、保温杯m3、搅拌器m4）从温度T1降到T2时所放出的热量，有 (1)冰的熔解热的实验公式为 (2)式中水的比热容C0=4.18103J/kg。本实验“热学系统”依据混合量热法测量冰的熔解热，必须在系统与外界绝热的条件下进行实验。为了满足此条件，从实验装置、测量方法和实验操作等方面尽量减少系统与外界的热交换。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。因此，要适当地选择参数进行散热修正。牛顿冷却定律告诉我们，一个环境的温度T如果略高于环境温度T0（两者的温度差不超过10），系统就会散失热量，散热速率与温度差成正比，用数学形式表示为 当时（即直线围成的两块面积近似相等），系统的散热与吸热相互抵消，就可以将系统很好地近似为一个孤立系统。四、 实验仪器保温杯、搅拌器、温度计、天平、吸水纸、水、冰、烧杯、取冰夹、秒表。五、 实验内容及步骤1.用天平测量保温杯、搅拌器、温度计整体的质量为M1（g），记录室温为T（）。2.在保温杯加入适量水后，测得整体的质量为M2（g），此时温度计的稳定为T1（）。3.记录温度和时间的关系，每隔1015秒记录一次温度。最后再次称取冰熔解后的质量为M3（g）。4.根据数据绘制Tt曲线，公式L=m2C0(T1-T2)/m1-T2C0处理数据。注意事项 ：1.在实验过程中，应不断对系统加以搅拌，以使系统中各处温度均匀，并加快冰的溶解。2.放冰时要轻而快，以免将水溅出。3.测量中温度记的水银泡不能接触冰块，也不能保温杯壁。六、 数据记录及处理1.称取的质量 2.记录温度和时间的关系，并绘制Tt曲线用坐标纸绘图修正数据处理：作图得T1=33 , T2=13m1=11.6g , m2=46g , C0=4.18103 J/(kg*)代入L= m2C0(T1-T2)/m1T2C0=2.77105 J/(kg)理论值L=3.35105 J/(kg)相对误差为17.31%七、实验结果分析与小结误差分析冰的熔解热理论值为3.35105 J/(kg)，实验值和理论值存在一定误差，相对误差为17.31%，我认为有以下几个原因：1.系统不是一个严格的孤立系统，且操作不规范，与外界发生热交换。实验仪器的保温条件不够，造成的散热误差。2.投冰前未将冰拭干或者用手触摸冰造成操作误差。3.将水倒入量热器后未及时测量水的温度；倒入冰前测量的水温未达到稳定值；倒入冰后未及时读出温度值。4.每个时间间隔内所读的温度值有人为的读数误差。实验次数少所造成的偶然误差。5. 搅拌不够均匀，引起的误差。实验过程中要求温度混合时刻均匀，而实际中很难保证搅拌足够均匀。6.作图通过计算格数的方法来确定初、末温度的修正值，这样做误差很大。实验感想通过这次实验，我学习了冰的熔解热的测量的相关原理，也受益匪浅。我们做实验并不是只是为了测量数据，而是为了学会实验的方法，处理数据的方法，提高我们的动手能力和思考能力。当然在实验中也遇到了很多问题。比如测量时动作不够迅速，导致数据的不准确。搅拌时搅拌太快，导致不均匀。和同伴合作时不够默契，造成手忙脚乱。老师也耐心的给我们一步一步分析原理，讲解注意事项。比如实验中的一些小技巧，比如根据牛顿冷却定律，在温差不太大时，散热速度（热量损失率）与温度差成正比，所以实验的初始温度不宜过大，一般高于环境温度10摄氏度左右为宜，同时加水量也应注意，一般加入超过量筒的水量为宜。以及冰的质量和水的质量的关系、散热修正法的使用。