冰的熔解热的测定实验报告

冰熔化热的实验名称测定一、导言从固相到液相的相变称为熔化。晶体在一定压力下开始熔化的温度称为该压力下晶体的熔点。对于晶体来说，熔化是一个由规则到不规则排列组成物质颗粒的过程，需要能量来破坏晶体的晶格结构。因此，虽然晶体在熔化过程中吸收能量，但它们的温度保持不变。物质晶体在相同温度下熔化成液体所吸收的能量称为晶体熔化潜热。二。实验目的1.学会用混合量热法测量冰的熔化热。2.应用物质状态变化时的热交换定律计算冰的溶解热。3.理解一个粗略修正的散热方法：补偿法。三、实验原理在这个实验中，用混合量热法测量了冰的熔化热。基本方法如下：将待测系统A和已知热容量的系统B混合，使它们形成一个与外界无热交换的孤立系统C(C=A B)。因此，a(或b)发出的所有热量都被b(或a)吸收。由于已知热容量的系统在实验过程中传递的热量Q可以通过其温度变化T和热容量C来计算，即Q=CT，所以被测系统在实验过程中传递的热量也是已知的。在实验过程中，量热仪装有热水(比室温高约10，占内筒体积的1/2)，然后将适量的冰块放入量热仪中。冰溶解后，混合系统将达到热平衡。在此过程中，原实验系统释放热量，设定为Q，冰吸收热量并溶解于水，继续吸收热量，使系统达到热平衡温度，设定为Q吸收。因为它是一个孤立的系统，那么就有Q放大=Q吸收(1)混合前实验系统的温度为T1，其中热水质量为m1(比热容为c1)，内筒质量为m2(比热容为c2)，搅拌器质量为m3(比热容为c3)。冰的质量是m(冰的温度和冰的熔点都被认为是0并且被设定为T0)，并且由数字温度计的浸入部分释放的热量可以忽略不计。让混合后系统达到热平衡的温度为T(此时，它应比室温低约10)。根据公式(1 ),冰的溶解热由l和ml mc1(t-t0)=(m1c1 m2 C2 m3 C3)(t1-t)表示TT因为Tr=0，冰的溶解热为：KT1T1J(2)总之，保持实验系统的隔离是混合量热法所需的基本实验条件。由于这个原因，整个实验是在量热仪中进行的，但是因为实验系统不能总是与环境温度一致，所以它不满足绝热条件，并且可能吸收或耗散能量。因此，当实验过程中不能忽略系统与外界的热交换时，必须进行一定的散热修正。牛顿冷却定律告诉我们，如果系统的温度Ts略高于环境温度(例如两者之间的温差不超过10-15)，系统热量的散热率与温差成正比，用数学形式表示如下k是一个常数，它与量热计的表面积、表面条件和周围环境等因素有关散热修正:混合时的热水温度T1和热平衡温度T可以通过外推的方法进行映射得到。在图中，AB和DE分别代表热水的温度和在冰水随时间混合后达到热平衡的系统的温度。记录冰水混合后系统达到室温t0的时间T0。在图中，面积BCG与系统向环境的散热有关，面积CDH与系统从环境中的吸热有关。当面积BCG等于面积CDH时，以t0为t轴的垂直线，AB和DE的延长线分别在点j和k相交，则j对应的温度为T1，温度对应3.将内筒放入量热仪中，盖上盖子，插上搅拌器和温度计，开始计时，轻轻上下搅拌量热仪中的水，观察热水的温度变化(如每15秒记录一次数据)，直至温度稳定，记录稳定的初始温度T1。4.记录初始温度后，立即从冰箱中取出事先准备好的冰块(3-6块)，用毛巾吸住冰块上的水滴，小心地将它们放入量热仪中。5.用搅拌器轻轻上下搅拌量热仪中的水，并记录温度随时间的变化。当系统出现最低温度T()时，表明整个冰溶解系统已经基本达到热平衡，然后记录2-3点的温升。6.取出内筒，用天平称量内筒和水的质量。7.实验完成后，整理仪器并处理数据。六.数据表单和数据处理已知参数:水的比热容C1=4.186103 J/kg，内筒(铁)C2的比热容=0.448103 J/kg，搅拌器(铜)C3的比热容=0.38103 J/kg，搅拌器的质量m3=6.24g，冰的溶解热的参考值L=3.335105J/kg。表1主要实验形式名字内管质量内筒水质加冰后的总质量初始温度稳定温度环境温度冰的温度符号汇编程序m2(g)m2 m1(g)m2 m1 M(g)T1()T()环()T0()数字的表2温度随时间变化数据表(时间间隔S，记录10-20点)时间温度()时间温度()根据公式计算熔化热和相对于参考值的百分比误差。七。有关注意事项1.实验前后的平均值应在室温下取；水的初始温度可以比室温高10 15。准备温水时，水温应该略高于1 2(为什么？)2.严格遵守天平的操作规则。3.扔冰块前先擦干，不要直接触摸。它的质量不能直接在平衡板上称重，而是应该由量热计和水在倒冰前后的质量差来决定。4.为了确保温度计的指示值真实地代表系统的真实温度，整个实验过程(包括读数之前)应连续和温和地搅拌(搅拌方法应根据搅拌器的形状而变化)。5.搅拌动作应该很轻，不要太大，以免水溅到量热计外面。八、实验试题1.当冰块被放入量热仪的内筒时，如果水附着在冰块的外面，会对实验结果产生什么影响