测定冰的熔解热

1、实验名称 测定冰的熔解热一、前言物质从固相转变为液相的相变过程称为熔解。一定压强下晶体开始熔解时的温度称为该晶体在此压强下的熔点。对于晶体而言，熔解是组成物质的粒子由规则排列向不规则排列的过程，破坏晶体的点阵结构需要能量，因此，晶体在熔解过程中虽吸收能量，但其温度却保持不变。物质的某种晶体熔解成为同温度的液体所吸收的能量，叫做该晶体的熔解潜热。二、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。 三、教学重、难点1、 正确选择测量温度的方法和时机。2、 严格按操作要求取用冰块和使用量热器。四、实验原理本实

2、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=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 T 和热容 C 计算出来，即 Q = CT ，因此待测系统在实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10，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放 ，冰吸热溶成水，继续吸热使系统达到热平衡温度，设吸收的总热量为 Q

3、吸。因为是孤立系统，则有Q放= Q吸 （1） 设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），内筒的质量为m2（比热容为c2），搅拌器的质量为m3（比热容为c3）。冰的质量为 M（冰的温度和冰的熔点均认为是0，设为T0），数字温度计浸入水中的部分放出的热量忽略不计。设混合后系统达到热平衡的温度为T（此时应低于室温10左右），冰的溶解热由L表示，根据（1）式有 ML+M c1（T- T0）=（m1 c1+ m2 c2+ m3 c3）（T1- T）因 T r= 0 ，所以冰的溶解热为： T1T1'J （ 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

4、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Ts 如果略高于环境温度（如两者的温度差不超过 10-15），系统热量的散热速率与温度差成正比，用数学形式表示为【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】【散热修正】：通过作图用外推法可得到混合时刻的热水温度T1'，和热平衡的温度T'。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T0的

5、时刻t0，图中面积BCG与系统向环境散热量有关，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t0作t轴的垂线，与AB和DE的延长线分别交于J、K点，则J对应的温度为T1'，K对应的温度为T'。(隔15s或20s测一个点五、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。六、实验内容与步骤1、将内筒擦干净，用天平称出其质量m2。（搅拌器质量m3数据已提供）2、内筒中装入适量的水（约高于室温10，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

6、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T1。4、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(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m2+m1+M。7、实验完毕，整理仪器，处理数据。七、数据表格及数据处理【已知参数】：水的比热容c1=4.186×103J/kg·，内筒(铁的比热容为c2=0.448×103

7、J/kg·，搅拌器 (铜的比热容为c3=0.38×103J/kg·，搅拌器的质量为m3=6.24g，冰的溶解热参考值L=3.335×105J/kg。表格一 实验主表格1.吲哚试验阳性的细菌是因为该菌能分解【B】2、25岁女性，妊娠15周，昨夜发热，今朝颜面部及周身出现皮疹，查体皮疹为粟粒大红色丘疹，两侧耳后可触及数个淋巴结，风疹病毒抗体效价8倍。最合适的处置方法是【E】C、给予干扰素进行治疗 D、立即采取中止妊娠措施 E 、 2 周后再检查抗体效价 温度(6、引起血管炎的主要因素是【B】A、肥大细胞 B、中性粒细胞 C、RBC D、嗜酸粒细 E、嗜碱粒细

8、胞7、具有杀菌作用的紫外线波长是【表格二 温度随时间变化数据表格（时间间隔 sA、葡萄糖B、色氨酸 C、胱氨酸 D、枸橼酸盐 E、靛基质（1） 测初温之前没有搅拌；（2） 5090nm B、100140nm （5） 实验过程中打开量热器盖子看了看。名称内筒质量内筒+水质量加冰后总质量初始温度平衡温度环境温度冰的温度符号单位m2(gm2+m1(gm2+m1+M(gT1(T(环(T0(数值单项选择题（每题150题）A、给予抗生素进行治疗 B、注射免疫球蛋白制剂3、一男性静脉吸毒者，10年前检查HBsAg（+），近日突发重症肝炎，并于10日内死亡。该患者可能是合并了哪种病毒感染【C】A、HAV B、HCV