测定冰的熔解热
实验六 测定冰的熔解热
实验六 测定冰的熔解热一、实验目的1、了解混合量热法的实验原理，即系统热平衡时，低温物体所吸收的热量等于高温物体所放出的热量。
2、掌握热学实验基本仪器的使用方法，如温度计，量热器的规范操作。
3、深会用温度补偿法减少系统误差。
二、实验仪器和材料物理天平、量热器、温度计、毛巾、冰块、热水瓶，毛巾、镊子、烧杯。
三、实验原理式0℃的M 克冰溶成t ℃的水所吸收的热量为θ吸=Lm+mc 3(t-0) 把量热器看成绝热系统,放热物体有m 1克的量热器内筒，其比热C 1=0.216×4.186J/克度,m 2克的铜搅拌器，其比热为C 2=0.093×4.186J/克度，m 3克的水，忽略温度计的放热量。
θ放=（m 1C 1+m 2C 2+m 3C 3）(t 0-t)热平衡 θ吸=θ放即：Lm+mCT=（m 1C 1+m 2C 2+m 3C 3）（t 0-t ）t c mt t c m c m c m L o 3332211))((--++=四、实验步骤1、调节天平，称好量热器内筒质量m 和搅拌器质量的m 22、了解温度补偿原理，装入比室温的高6℃左右的水（约100g ）到量热器内筒中，称出量热器内筒与水的总质量，得水的质量m 33、装好量热器，读出水的初温t 0；4、将冰块（约20克）用毛巾擦干水投入量热器，5、搅拌、观察水温降到最低点，读下终温t ，6、第三次称量热器内筒总质量，得冰的质量m 。
7、自己设计表格，记录整理数据，计算冰的熔解热，根据公认值计算误差。
五、数据记录相对误差 %100186.480186.480⨯⨯⨯-=L E思考题1、为什么要进行温度补偿，理想的补偿情况是什么？什么情况下是补偿失败？2、平衡温度怎么测才准确，怎样知道冰块恰好熔完了？3、实验过程中，水的质量一旦确定，损失一滴水意味着什么？4、若考虑温度计吸热，怎样计算？ 不确定度评定ct mt t c m c m c m L --++=))((0332211)()()(2122L u L u L u += mt t c m c m c m L ))((03322111-++=mm u t t t t u c m c m c m c m c m c m u L L u o o )()()()(33221133221111+--+++++= mm u t t t u t u c m c m c m m u m u m u E u B o B o B B B B )()()()()()()(2223322113222121+-++-+++= 111)()(L E u L u ⨯=ct L =2 ， )()()(2222E u tt u L L u B == 222)()(L E u L u ⨯=[]g J L u L L /)(±=。
测定冰的溶解热
测定冰的熔解热【实验简介】温度测量和量热技术是热学实验的中最基本问题。
本实验主要学习利用量热学的实验方法混合法测量冰的熔化热。
量热学是以热力学第一定律为理论基础的，它所研究的范围就是如何计量物质系统随温度变化、相变、化学反应等吸收和放出的热量。
量热学的常用实验方法有混合法、稳流法、冷却法、潜热法、电热法等。
本实验应用混合发测冰的熔化热，使用的基本仪器为量热器。
由于实验过程中量热器不可避免地要参与外界环境的热交换而散失对热量，因此，本实验采用牛顿冷却定理克服和消除热量散失对实验的影响，以减小实验系统误差。
一、实验目的：1、理解混合法测量冰的熔解热的原理；2、掌握用混合法测定冰的熔解热的方法；3、学会修正散热的粗略方法。
二、实验仪器和用具：量热器、数字温度计、电子天平、冰柜、恒温水浴锅、保温桶、秒表、干擦布。
三、实验原理：在一定压强下，固体发生熔化时的温度称为熔化温度或熔点，单位质量的固态物质在熔点时完全熔化为同温度的液态物质所需要吸收的热量称为熔解热，用L 表示, 单位为J Kg 或J g 。
1、熔解热的计算若将质量为m ，温度为00C 的冰块置入量热器内，与质量为0m ，温度为0t 的水相混合，当量热器内系统达到热平衡时温度为1t 。
设量热器内筒和搅拌器的材料相同，两者总质量为1m ，比热容为1C 。
若忽略量热器与外界的热交换，根据热平衡原理可知，冰块熔化成水并升温吸热与水、内筒以及搅拌器的降温放热相等。
即：01001101()()mL mC t m C mC t t +=+- （1）解得冰的熔解热为：001101011()(-)L m C m C t t C t m=+- （2） 上式中：)/(18.40C g J C o∙=为水的比热容，1m ,1C 为量热器内筒及搅拌器的质量和比热容（二者同材料），0t 、1t 为冰熔化前后系统处在热平衡时的温度。
01,C C 为已知量，实验中可测出0101,,,,m m m t t 的值，故可以求出冰的熔解热L 的值。
冰熔解热的测量
冰熔解热的测量实验目的：1、学会用混合法测量冰的溶解热。
2、学会用散热补偿法进行误差分析。
3、了解热学实验中的基本问题——量热和计温。
4.学习合理地选择系统参量和进行实验安排。
实验原理：1、混合法测量冰的熔解热若将质量为M 、温度为0℃的冰与质量为m 、温度为1t ℃的水在量热器内混合，并全部熔解为水后，其温度为t ℃。
在实验系统接近于孤立系统的条件下，由能量守恒定律=Q Q 吸放，且Mct M Q +=λ吸))((12211t t c m c m mc Q -++=放则ct t t c m c m mc M--++=))((112211λ式中1m 、2m 和1c 、2c 分别为量热器内筒的质量和比热容；c 为水的比热容，测量式中各量即可求出λ。
2、散热补偿法只要实验系统与外界存在温度差，系统就不可能达到完全绝热要求。
因此就需采取一些方法进行散热修正。
本实验中，我们介绍一种粗略修正散热的方法——散热补偿法。
牛顿冷却定律指出，在系统温度t 和环境温度θ相差不大时，散热速率与温度差成正比。
即)(θτ--=t K d dQ式中τ为时间；K 为散热常数，与系统表面积成正比，并随表面的吸收或散热辐射本领而变。
由上式可知，t>θ时，τd dQ <0，系统向外界散热；当t<θ时，τd dQ>0，系统向外界吸热。
散热补偿法的基本思想就是设法使系统在实验过程中能从外界吸热以补偿散热的损失，使系统与外界间的热量传递相互抵消。
本实验量热器中水的温度随时间的变化曲线如图所示。
在混合之初，冰块大，水温高，冰块熔解快；随着冰的熔化，水温降低，冰块变小，熔解变慢，系统温度的降低也就变慢了。
在10~ττ这段时间里，温度由1t 降为θ，由上式公式可得系统放出的热量A S K d t K Q 010'12)(-=--=⎰τττθ放式中负号表示放热，⎰-=1)(1τττθd t S A 。
在21~ττ时间内系统温度低于环境温度θ，系统从外界吸收热量B S K d t K d t K Q 02020'2121)()(=-=--=⎰⎰τττττθτθ吸式中⎰-=21)(τττθd t S B 。
冰的熔解热测定.
冰的熔解热测定【实验目的】1．了解热学实验中的基本问题——量热和计温；2．了解粗略修正散热的方法；3．进行实验安排和参量选择。
【实验仪器】量热器，物理天平或电子天平，数字温度计（-10.0～100.0o C一支），停表等。
本实验用量热器组成一个近似绝热的孤立系统，以满足实验所要求的实验基本条件。
量热器的种类很多，因测量的目的、要求、测量精度的不同而异。
本实验采用结构最简单的一种如图4-15-1所示，它由两个用导热良好的金属（如铜）做成的内筒和外筒相套而成。
内筒放在外筒内的绝热支架上，外筒用绝热盖盖住，因此空气与外界对流很小，又因空气是热的不良导体，所以内、外筒间借热传导方式传递的热量便可以减至很小。
同时由于内筒的外壁及外筒的内壁都电镀得十分光亮，使得它们发射或吸收辐射热的本领变得很小，于是我们进行实验的系统和环境之间因辐射而产生热量的传递也可以减小。
这样的量热器已经可以使实验系统粗略地接近于一个绝热的孤立系统了。
【实验原理】1．混合量热法测量冰熔解热原理在一定压强下，晶体熔解时的温度称为熔点。
单位质量的晶体熔解为同温度的液体时所吸收的热量，称为熔解潜热，也称熔解热L。
不同的晶体有不同的熔解热。
本实验是量热学实验中的一个基本实验，采用了量热学实验的基本方法——混合量热法。
它所依据的原理是，在绝热系统中，某一部分所放出的热量等于其余部分所吸收的热量。
将M克0℃的冰投入盛有m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℃，若量热器内筒、搅拌器和温度计的质量分别为m1、 m2和 m3，其比热容分别为C1、C2和C3，,水的比热容为C0。
则根据混合量热法所依据的原理，冰全部熔解为同温度（0℃）的水及其从0℃升到T2℃过程中所吸收的热量等于其余部分从温度T1℃降到T2℃时所放出的热量，即（4-15-1）由此可得冰的熔解热为（4-15-2）在上式中，水的比热容C0为4.18×103J/kg.℃,内筒、搅拌器和温度计都是铜制的，其比热容C1=C2=C3=0.378×103J/kg.℃。
测定冰的熔化热试验
测定冰的熔化热实验【目的和要求】用混合法测定冰的熔化热。
【仪器和器材】量热器（J2251 型），学生天平（J0104 型），温度计（0- 100c），温水，0C的冰块约100克，干布，小勺子，镊子，小烧杯2 个。
【实验方法】1.将量热器内筒（包括搅拌器）擦干净，用天平称出量热器内筒和用同种材料制成的搅拌器的质量m筒，再查出量热器内筒所用材料的比热［容］C筒。
记下室内温度。
2.在量热器内筒中装入大约100克比室温高10- 12C的温水，用天平称出内筒（包括搅拌器）和水的质量（m筒+M水）, 减去内筒的质量m筒求得水的质量M水。
3.将内筒放入量热器外筒内的木架上，盖好盖子，并将温度计插好，测出量热器内筒中水的温度t0 。
4.取一些正在熔化的碎冰块（0 C），把冰块上的水擦干，然后小心地把它放入量热器内筒中，不要使水溅出。
投冰量应当使最后混合温度大约低于室温10- 12C为好。
5.用搅拌器上下轻轻搅动量热器内筒里的水，待水里的冰块完全熔化。
当水上下部分的温度稳定时，记下温度计所指示的最低温度，即混合温度t 。
6.用天平称出量热器内筒、水和冰的总质最(m筒+M水+m 冰)，然后算出冰的质量m冰。
将以上实验数据填入上表。
7.根据实验数据，利用(1) 式求出冰的熔化热的实验平均值。
【注意事项】1.量热器和外界实际上有热交换，造成实验误差。
实验中使水温在高于室温10- 12C和低于室温10 - 12C之间变化，就是为了使它从外界吸热和向外界放热的量大致相等，从而尽量减小因热交换引起的实验误差。
为了控制好水温的变化范围，冰和水的质量比大约为2：15;实验时，不可一次投冰过多。
2.实验前应将大冰块敲碎，加入少许水放入保温瓶中，以确保实验时冰的温度为0C。
冰在投入量热器前要用毛巾擦干，冰块不可太大否则不利于冰和水的热交换，冰块也不宜太小，过小时，投入前，冰表面已熔为水的部分所占比例过大，也会增大实验误差。
3.冰块放入量热器后，要不停搅拌，以加速冰和水的热交换。
测定冰的熔解热实验报告
测定冰的熔解热实验报告测定冰的熔解热实验报告引言：熔解热是物质从固态转变为液态所需吸收的热量。
在日常生活中，我们经常接触到冰，因此了解冰的熔解热对于理解物质状态变化和热力学性质具有重要意义。
本实验旨在通过测定冰的熔解热，探索冰的物理特性和热力学过程。
实验原理：冰的熔解是一个吸热过程，当冰从固态转变为液态时，需要吸收一定的热量。
根据热力学原理，冰的熔解热可以通过以下公式计算得出：Q = m × L其中，Q表示熔解热，m表示冰的质量，L表示冰的熔解潜热。
实验步骤：1. 准备实验器材：电子天平、烧杯、温度计、冰块。
2. 使用电子天平称量一定质量的冰块，并记录下冰块的质量m。
3. 将称量好的冰块放入烧杯中。
4. 在烧杯中插入温度计，并记录下初始温度T1。
5. 加热烧杯中的冰块，直到冰完全熔化为止。
期间需不断搅拌以保持温度均匀。
6. 在冰完全熔化后，记录下此时的温度T2。
数据处理：根据实验原理中的公式，可以计算出冰的熔解热Q。
首先，计算冰的质量m，然后根据温度变化ΔT = T2 - T1，再结合水的比热容C，可以计算出吸收的热量Q = m × C × ΔT。
由于水的比热容C已知，所以可以通过实验数据计算出冰的熔解热。
实验结果：根据实验数据和计算公式，我们可以得出冰的熔解热。
以一次实验数据为例，假设冰的质量为50g，初始温度为0°C，冰完全熔化后的温度为10°C。
根据公式，ΔT = 10°C - 0°C = 10°C。
假设水的比热容为4.18 J/(g·°C)，则吸收的热量Q = 50g × 4.18 J/(g·°C) × 10°C = 2090 J。
因此，冰的熔解热为2090 J。
讨论与分析：通过多次实验，我们可以得出冰的熔解热的平均值。
在实验中，我们发现冰的熔解过程是一个温度稳定的过程，即使在加热的过程中，温度不会显著上升，直到冰完全熔化为止。
物理实验教案测定冰的熔解热
测定冰的熔解热（一）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、实验目的学习用混合量热法测定冰的熔解热。
1.应用有物态变化时的热交换定律来计算冰的溶解热。
2.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 = C△T ，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T），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- T）=（m1c1+ m2c2+ m3c3）（T1- T）因Tr=0℃，所以冰的溶解热为：JKT 1 T 1'11223311()()m c m c m c T T L Tc M ++-=-（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。
冰的熔解热实验报告
冰的熔解热实验报告实验目的，通过实验测定冰的熔解热，探究冰的熔解过程中吸收的热量与熔解热的关系。
实验仪器与试剂，热量计、冰块、温度计、容器、水。
实验原理，冰的熔解是指冰从固态转变为液态的过程。
在熔解过程中，冰吸收的热量称为熔解热。
熔解热的大小与物质的性质有关，对于水而言，其熔解热为334 J/g。
实验步骤：1. 将热量计置于容器中，加入一定质量的水，并记录水的初始温度。
2. 将冰块放入水中，用温度计不断测量水的温度变化，直至冰完全熔化。
3. 记录冰熔化过程中水的最终温度。
实验数据：1. 水的初始温度，20℃。
2. 冰块质量，50g。
3. 冰熔化后水的最终温度，5℃。
实验结果与分析：根据实验数据，冰熔化过程中水的温度下降了15℃。
根据热量计的原理，吸收的热量可以通过以下公式计算：Q = mcΔT。
其中，Q为吸收的热量，m为水的质量，c为水的比热容，ΔT为温度变化。
根据实验数据可得：Q = 50g × 4.18J/g℃× 15℃ = 3135J。
根据热量守恒定律，冰熔化吸收的热量应该等于熔解热乘以冰的质量，即：Q = mL。
其中，L为熔解热，m为冰的质量。
代入实验数据可得：3135J = 50g × L。
解得熔解热L为3135J/50g = 62.7J/g。
结论，通过实验测定，得到水的熔解热为62.7J/g，与理论值334 J/g有一定偏差。
可能的误差来源包括实验过程中热量的损失、温度测量的误差等。
为了减小误差，可以采用更精密的仪器进行实验，提高实验操作的准确性。
实验总结，通过本次实验，我们深入了解了冰的熔解过程以及熔解热的测定方法。
在今后的实验中，我们将更加严谨地进行操作，提高实验数据的准确性，以便更好地理解物质的热学性质。
冰的熔解热的测定实验报告
学院：信息工程学院班级：通信152学号：6102215051姓名：潘鑫华实验时间：第六周星期二下午八九十节T T'θJKT 1T 1'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 =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 = C △T ，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 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T 1，其中热水质量为m2（比热容为c0）。
冰的质量为m1（冰的温度和冰的熔点均认为是0℃，设为T 0），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 +m1c0（T - T 0）=m2c0（T 1- T ）因T r=0℃，所以冰的溶解热为：L=[m2c0(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。
实验9 冰的熔解热的测定(86-95)
实验九测定冰的熔解热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。
1克质量的某种晶体熔解成为同温度的液体所吸收的热量，叫做该晶体的熔解潜热，亦称熔解热。
本实验用混合量热法来测定冰的熔解热。
它的基本作法是：把待测的系统A和一个已知其热容的系统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Tδ和热容C s计算出来的，即Q=C s Tδ，因此，待测系统在实验过程中所传递的热量也就知道了。
由此可见，保持系统为孤立系统，是混合量热法所要求的基本实验条件。
这要从仪器装置、测量方法以及实验操作等各方面去保证。
如果实验过程中与外界的热交换不能忽略，就要作散热或吸热修正。
温度是热学中的一个基本物理量。
量热实验中必须测量温度。
一个系统的温度，只有在平衡态时才有意义，因此计温时必须使系统温度达到稳定而且均匀。
用温度计的指示值代表系统温度，必须使系统与温度计之间达到热平衡。
[二]实验内容一、实验目的：1、了解热学实验中的基本问题——量热和计温； 2．一种粗略修正散热的方法； 3．进行实验安排和参量选择。
二、实验仪器：量热器、物理天平、水银温度计(0-50.00℃及0-100.00℃各一支)、量筒、玻璃皿、冰、秒表、干拭布等。
三、实验原理 ：若有M 克T 1℃的冰（设在实验室环境下其熔点为T 0℃）与m 克T 2℃的水混合。
冰全部熔解为水后的平衡温度为T 3℃。
设量热器的内筒和搅拌器的质量分别为m 1、m 2，比热容分别为C 1、C 2。
温度计的热容为m δ．已知冰的比热容(-40℃—0℃)为0.43cal/g ·℃。
如果实验系统为孤立系统，将冰投入盛有T 2℃水的量热器中，则有： 0.43M(T 0-T 1)+ML+M(T 3-T 0) =(mc 0+m l c l +m 2 c 2+m δ)(T 2-T 3) 式中L 为冰的熔解热。
测量冰的熔解热
q K (T ) ② t
q 是系统散失的热量； t 是时间间隔 K为散热常数
，它与系统表面积成正比并与表面吸收（或辐射）热的
本领有关，T 、 是系统和环境的温度。 q / t 称为散热速率，
（6）测量内筒+搅棒+水+冰水的总质量 m m M
（7）取出温度计观察水的痕迹，用量筒测出温度计 没入水中的体积V； （8）做草图，看SA是否等于SB，若相差过大，调整各 量再做一次。
五数据记录与处理
（1）作图准确求出T2和T3；各数据代入①式求出L； （2）l公认=335（j/g ），比较测量值与公认值的误差， 分析误差产生的原因。C铜=0.381（J/g℃）
本实验采取混合法测定冰的熔解热。其方法是，把 待测系统A和已知其热容的系统换成为孤立系统D。
这样在孤立系统D中系统B（或 A）放出热量，全部为 A（或B)吸收。
因已知热容的B系统在实验过程中所传递的热量， 可以由温度的变化求出，所以，待测系统A的热量交换 可由此确定，从而求出A的熔解热。
为简单可选0 ℃ 的冰，冰的熔点也是0 ℃ ，则冰的熔解热为：
L
1 M
(mC0
mC铜
m )(T2
T3 ) T3C0
①
从上式可见，若把内筒搅棒和温度计的热容的效果看成水的 质量的增加，则可把量热器的热容视为零。把 (mC铜 m ) 叫做量热器的水当量
m 1.93VJ / C, V是温度计浸入液体部分 的体积（单位 cm)
外筒之间衬有发泡塑料绝热层，以
图1
冰的熔解热的测定实验报告
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、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=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=C△T，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+Mc1（T-T0）=（m1c1+m2c2+m3c3）（T1-T）T T'θ JKT 1 T 1'因T r=0℃，所以冰的溶解热为：11223311()()m c m c m c T T L Tc M ++-=-（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。
冰的熔解热的测定实验报告
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、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=A+B）.TθJKT 1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 = C △T ，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 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T 1，其中热水质量为m 1（比热容为c 1），内筒的质量为m 2（比热容为c 2），搅拌器的质量为m 3（比热容为c 3）。
冰的质量为 M （冰的温度和冰的熔点均认为是0℃，设为T 0），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 c 1（T - T 0）=（m 1 c 1+ m 2 c 2+ m 3 c 3）（T 1- T ）因T r=0℃，所以冰的溶解热为：11223311()()m c m c m c T T L Tc M ++-=- （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。
测定冰的熔解热
45实验4-4 测定冰的熔解热混合法是热学实验中的一种常用方法，其基本原理可用热平衡方程式来描述，即在一个孤立系统中，一部分物体所吸收的热量等于该系统中其它物体所放出的热量。
本实验用混合法测冰的熔解热，关键是必须保证系统为孤立系统•（即系统与外界环境没有热交换）。
【实验目的】1．掌握用混合法测定冰的熔解热的方法。
2．学习散热修正的一种方法。
【实验器材】量热器、物理天平、温度计、水、冰块、秒表、取冰夹子等。
【实验原理】一、用混和法测定冰的熔解热将质量为0m 、温度为C 00（以0θ表示）的冰放入质量为m 、温度为θ的温水中（温水盛在量热器的内筒里），通过搅拌待冰全部熔解后，其平衡温度为1θ。
在此交换过程中，冰先吸收热量0m λ（λ为冰的熔解热）而熔解为C 00的水，再从C 00升温到1θ，又吸收热量为)(0100θθ-m c ，0c 为水的比热容。
量热器系统（内筒、搅拌器、温度计）与原来的温水放出的热量可表示为（m c 0+11m c +22m c +30m c ）)(1θθ-。
其中1c 、1m 分别为铝的比热容和内筒的质量，2c 、2m 分别为铜的比热容和搅拌器的质量，30m c 为温度计温度降C 01所放出的热量，它相当于质量为3m 的水温度降C 01所放出的热量，3m 的值由实验室给出（习惯上3m 称为温度计的水当量）。
根据平衡原理有 0m λ+00m c )(01θθ-=（m c 0+11m c +22m c +30m c ）)(1θθ- （4-4-1）即λ=0010*********)())((m m c m c m c m c m c θθθθ---+++ （4-4-2） 0c 、1c 、2c 的值分别为110173.4--⋅⋅=K g J c 、111904.0--⋅⋅=K g J c 、112385.0--⋅⋅=K g J c （它们随温度的变化可忽略不计）。
可以看出，本实验的关键是必须保持系统为孤立系统•，即系统与外界环境没有热交换，热传递有三种方式：①热传导；②热对流；③热辐射。
冰的熔解热的测定实验报告综述
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、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=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 = C△T，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T T' θ J K T 1T 1' 的熔点均认为是0℃，设为T 0），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 c 1（T - T 0）=（m 1 c 1+ m 2 c 2+ m 3 c 3）（T 1- T ）因T r=0℃，所以冰的溶解热为：11223311()()m c m c m c T T L Tc M ++-=- （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。
测定冰的熔解热
测定冰的熔解热测定冰的熔解热⼀、实验⽬的1．正确使⽤量热器，熟练使⽤温度计；2．⽤混合量热法测定冰的熔解热；3．进⾏实验安排和参量选取；4．学会⼀种粗略修正散热的⽅法——抵偿法。
⼆、实验装置量热器、电⼦天平、⽔银温度计、冰、停表、玻璃⽫、⼲拭布等。
三、实验原理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。
单位质量的晶体物质在熔点时从固态全部变成液态所需的热量，叫做该晶体物质的溶解热。
本实验⽤混合法来测定冰的熔解热，即把待测的系统A和⼀个已知其热容的系统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δT和热容c3计算出来的，即Q=c3δT。
因此，待测系统在实验过程中所传递的热量也就知道了。
由此可见，保持系统为孤⽴系统，是混合量热法所要求的基本实验条件，这要从仪器装置、测量⽅法及实验操作等各⽅⾯去保证。
如果实验过程中与外界的热交换不能忽略，就要做散热或吸热修正。
温度是热学中的⼀个基本物理量，量热实验中必须测量温度。
⼀个系统的温度，只有在平衡态时才有意义，因此计温时必须使系统温度达到稳定⽽均匀。
⽤温度计的指⽰值代表系统温度，必须使系统与温度计之间达到热平衡。
为了使实验系统（待测系统与已知其热容的系统⼆者合在⼀起）成为⼀个孤⽴系统，我们采⽤量热器。
传递热量的⽅式有三种：传导、对流和辐射。
因此，必须使实验系统与环境之间的传导、对流和辐射都尽量减少，量热器即能满⾜这样的要求。
量热器的种类很多，随测量的⽬的、要求、测量精度的不同⽽异。
最简单的⼀种如图1所⽰。
它是由良导体做成的内筒，放在⼀个较⼤的外筒中组成。
通常在内筒中放⽔、温度计及搅拌器，这些东西（内筒、温度计、搅拌器及⽔）连同放进的待测物就构成了我们所考虑的（进⾏实验的）系统。
内筒、⽔、温度计和搅拌器的热容是可以计算出来的，因此根据前述的混合法就可以进⾏量热实验了。
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实验4-4 测定冰的熔解热
混合法是热学实验中的一种常用方法，其基本原理可用热平衡方程式来描述，即在一个孤立系统中，一部分物体所吸收的热量等于该系统中其它物体所放出的热量。
本实验用混合
法测冰的熔解热，关键是必须保证系统为孤立系统？（即系统与外界环境没有热交换）。
【实验目的】
1 •掌握用混合法测定冰的熔解热的方法。
2.学习散热修正的一种方法。
【实验器材】
量热器、物理天平、温度计、水、冰块、秒表、取冰夹子等。
【实验原理】
一、用混和法测定冰的熔解热
将质量为m。
、温度为0°C （以厲表示）的冰放入质量为m、温度为二的温水中（温水盛在量热器的内筒里），通过搅拌待冰全部熔解后，其平衡温度为-1。
在此交换过程中，
冰先吸收热量m o （■为冰的熔解热）而熔解为00C的水，再从00C升温到円，又吸收热量为5口0（可-入）,C0为水的比热容。
量热器系统（内筒、搅拌器、温度计）与原来的温水放出的热量可表示为（c0m + c1m1+ c2m2+ c0m3）- ）。
其中G、m1分别为铝的比热容和内筒的质量，C2、m2分别为铜的比热容和搅拌器的质量，mm3为温度计温度降10C
所放出的热量，它相当于质量为m3的水温度降10C所放出的热量，m3的值由实验室给出
（习惯上m3称为温度计的水当量）。
根据平衡原理有
■ m0 + c°m0 （刊-%）= （C0m + Gg + C2m2+C0m3）（v - n）（4-4-1）即
（c°m 补。
2口2 亦3）「「打）「°）…
'= （4-4-2 ）
m0
1 1
C0、C1、C2 的值分另U 为C0 =4.1 7JB g K C2 =0.385J g A K A（它们随温度的变化可忽略不计）。
可以看出，本实验的关键是必须保持系统为孤立系
统？，即系统与外界环境没有热交换，热传递有三种方
式：①热传导；②热对流；③热辐射。
实验中考虑了整
个“热学系统”的吸热与放热，“热
学系统”主要由量热器的内筒、搅拌器、温度计以及水
和冰块组成。
量热器结构上有效地防止热传递。
量热器的结构如图4-4-1所示，为防止热传递，内
筒放在外筒内的绝热支架上可防止热传导，外筒
用绝热盖盖住，因此可防止空气与外界对流，而且空气
是热的不良导体，所以内、外筒间因对流传递
的热量可减至很小。
内筒的外壁及外筒的内壁都电镀得十c^0.904J g」K」、
絶缘圈搅拌器
盖手
图4-4-1量热器结构示意图
分光亮，使得它们发射或吸收辐射
热的本领变得很小，因此可以减小（本实验的热学系统和环境之间） 因辐射而产生热量的传
递。
这样的量热器可以使实验的热学系统粗略地接近于一个绝热的孤立系统了。
二、散热修正
保持实验系统为孤立系统是混合法测定冰的熔解热的必要条件，
但是，把冰块投入量热
器的温水中，冰块不可能立即熔解， 在整个实验过程中， 系统必然要与外界交换热量。
换言 之，系统不是一个严格的孤立系统，这就破坏了式（
4-4-2）的成立条件。
所以按式（4-4-2）
计算出来的熔解热必然存在相当大的误差，为此必须对热量损失进行修正。
根据“牛顿冷却定律”，在系统温度二与室温“相差不大时，系统与环境之间的传热速 率
dQ.dt 与温差（二-片）成正比，即
dQ dt = K(—片)
dQ 二 KMt- K^dt
式中K 是常量，系统温度v 是 时间
t 的函数，室温 亠认为是 基本不
变的。
如果我们以横轴 代表时间
t ，以纵轴代表温度 二，作出二一t 图U 二一t 曲 线与等温线 亠所
包围的面积 可代表传热量Q （相差一个比 例常数K ），如图4-4-2所示。
图中t i 为投入冰块的时刻，t 2 为温度最低的时刻。
曲边三角形
C DG 可代表系统从外界吸收的热
量。
把水的初温预热到室温以上， 而使冰熔解后系统的末温在室温以下。
以室温为界，把整
个过程分为放热和吸热两个阶段， 这样，就能使在第一阶段和第二阶段不免要发生的热量交 换得到一定的补偿。
一般说来，系统向外界散发的热量不会等于它从外界吸收的热量，
因为这涉及到的因素
很多，诸如水的初温，水的质量，冰块的质量等。
为了获得更准确的测量结果，还必须进行 散热修正。
图4-4-3表示系统温度 二随时间t 的变化曲线，图中 AB 段是投入冰前温水的自然降温 曲线（由于温度高于室温 片，系统向外界散热，温度逐渐降低），在B 点（温度^B ）将冰 投入水中，BD
段是投冰后水的降温曲线，到
D 点冰全部熔解并升温至与量热器中水的温
度相等，此时温度^D 低于室温 片，系统将从外界吸收热量而逐渐升温， 如图中DE 段所示。
BD 段水的温度由rB 降至二D 是由两个因素共同造成的， 一个是系统与外界有热交换导 致水温
变化（其中系统向外界散发的热量可用面积
S 4表示，从外界吸收的热量可用面积 （S 2 +S 5 ）表示，系统从外界吸收的净热量表示为（
S 2 +S 5- S 4 ），图中0是BD 与日r 等
温线的交点）。
另一个是冰的吸热引起水温下降。
因此，只是因为冰的吸热引起的水温下降 并不等于（°B -），用日B 和日D 分别代替式（4-4-2 ）中的&和6显然是不妥当的。
下面我们设计一个与实际过程
BD 等价的过程，即图4-4-3中的BMND 过程（M 点为
(4-4-3) (4-4-4)
BFC •的面积可代表系统向外界散发的热量，曲边三角形
*
图4-4-2热量补偿示意图
片甘E ■ ■―二M
图4-4-3 散热修正示意图
理想投冰点），来将上述两个因素分开，将系统与外界的热交换引起的温度变化限制在BM 段和ND段，所交换热量与BD段系统与外界实际交换的热量相等。
为此，我们在曲线BD 上找一点C，过C点做时间t轴的垂线，交AB的延长线与M，交DE的反向延长线于N , 使曲边三角形BMC的面积（S i S2）与曲边三角形DNC的面积S3相等，即S3- S i = S2，那么，过程BMCND从外界吸收的净热量为S3 S^ （S1 S4 S2 S^ S4，这与实际过程从外界吸收的净热量相等。
在过程BMCDA中，设想冰从M点投入，在N点全部熔解且升温至系统温度最低点，
MN是瞬间进行的“冰的吸热”过程，没有与外界进行热量交换，这样，过程BMCDA就
把上述两个因素分别用过程BM ND和过程MN表示了。
因此，投冰时水的初温是-M，末温是-N。
（二M -卅）单纯由于冰吸收热量引起，用它们分别代替（4-4-2）中的二和二i即可得到较为准确的测量结果，即式（4-4-2 ）可写为
、〔C o（m+m3）+补+c?m2 対M - %）-C o m。
（林-％）…
■ = （4-4-5）
m。
【实验内容】
1.测出量热器内筒的质量和搅拌器的质量。
2.测出室温齐。
3.配制温水，水温高于室温100C左右。
4.测出温水的质量，其水位约为内筒高度的三分之二。
5.当水温高于室温80C左右时测自然降温曲线（AB ）段5min,每30s记录一次温度值。
6.尽快投冰，用搅拌器不断轻轻搅拌，每15s记录一次温度值，直到温度不再下降。
7.测自然升温曲线（DE段）5min,每30s记录一次温度值。
8.测出冰块的质量。
9.自己拟定数据记录表格，记录测量数据。
10.用坐标纸作图，用查小方格个数的方法确定面积，求出、二N，求出冰的熔解热•，并与标准值334.4J/g比较，求出相对误差，并进行误差分析。
【注意事项】
1 •整个测量过程盖子应盖好，还要不停地用搅拌器轻轻地搅拌内筒中的水，以保证热学系统的温度均匀，同时防止内筒中的水搅出内筒外和桌面上，以保持内筒中水的质量不减小。
2.冰的质量应在测出末温T2后再称量。
3•热学系统的末温T2不能选得太低，以免内筒外壁出现凝结水而改变其散热系数。
4.时间连续计时，秒表不能停止。
【思考题】
1 •根据本实验装置以及操作的具体情况，分析误差产生的主要因素有哪些？
2•冰块投入量热器内筒时，若冰块外面附有水，将对实验结果有何影响（只需定性说明）？
3•整个实验过程中为什么要不停地轻轻搅拌？分别说明投冰前后搅拌的作用。
4•试分析若系统从外界吸收的热量大于向外界散失的热量，将使结果偏大还是偏小？。