混合法测冰的熔化热
用混合量热法测定冰的熔解热.doc
用混合量热法测定冰的熔解热一． 目的要求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． 引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。
kg 1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。
单位：1kg J -⋅。
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与某已知热容的系统Ｂ相混合，并设法使其成为一个与外界无热量交换的孤立系统B)A C(+=。
这样Ａ（或Ｂ）所放出的热量将全部为Ｂ（或Ａ）所吸收，因而满足热平衡方程：吸放Q Q = (18.1) 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θ∆及其热容s C 计算出来的：θ∆=s C Q (18.2) 于是，待测系统在实验过程中所传递的热量即可求得。
冰的熔解热也就可以据此测定。
由上所述， 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，同时要求实验者本人在测量方法及实验操作等方面去设法保证。
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。
三． 原理 质量M 、温度0θ'的冰块与质量m 、温度1θ的水相混合，冰全部熔解为水后，测得平衡温度为2θ。
假定量热器内筒与搅拌器的质量分别为1m 、2m ，其比热容分别为1c 和2c ；数字式温度计之测温传感器（铂电阻测温探头）自身热容甚小，可忽略不计；水及冰的比热容分别为c 和i c （在－40℃～0℃范围内，11K kg kJ 8.1--⋅⋅=i c ）；冰的熔点为0θ。
则由热平衡方程可得：()()()()2122110200θθθθθθ-++=-++'-m c m c cm cM ML M c i 本实验条件下，冰的熔点可认为是０℃，也可选取冰块的温度C 00='θ。
测定冰的溶解热实验报告
一、实验目的1. 了解冰的溶解热的概念及其在物质相变过程中的重要性；2. 掌握混合量热法测定冰的溶解热的基本原理和操作步骤；3. 通过实验，提高对实验数据分析和处理的能力。
二、实验原理冰的溶解热是指在标准大气压下，单位质量的冰在熔点时变成同温度的水所吸收的热量。
本实验采用混合量热法测定冰的溶解热，该方法基于能量守恒定律，即系统吸收的热量等于系统放出的热量。
实验原理公式如下：Q吸 = Q放其中，Q吸为冰熔化过程中吸收的热量，Q放为系统向外界散失的热量。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：量热器、天平、温度计、停表、冰块、热水、擦布等；2. 试剂：纯净水。
四、实验步骤1. 准备实验器材，检查量热器、天平、温度计等仪器是否正常；2. 使用天平称量空量热器的质量，记为m0；3. 向量热器内筒中加入一定量的水，称量水的质量，记为m1；4. 使用温度计测量水的初温，记为T1；5. 将冰块置于0℃环境中，待冰块完全融化后，用干布擦干其表面水分；6. 将冰块投入量热器水中，同时轻轻搅拌；7. 每隔半分钟观测一次水温，记录水的温度和相应的时间t；8. 当冰全部融化后，水的温度即将平衡，继续测量4-5分钟；9. 称量内筒及水的总质量，确定出冰的质量M；10. 根据公式计算冰的溶解热：Q = m c ΔT其中，Q为冰的溶解热，m为冰的质量，c为水的比热容，ΔT为水的温度变化。
五、实验结果与分析1. 根据实验数据，计算冰的溶解热；2. 分析实验误差，如测量误差、操作误差等；3. 与理论值进行比较，评估实验结果的准确性。
六、实验结论通过本次实验，我们成功测定了冰的溶解热。
实验结果表明，混合量热法是一种有效测定冰溶解热的方法。
在实际应用中，冰的溶解热在食品保鲜、制冷等领域具有重要意义。
七、注意事项1. 实验过程中，注意保持量热器内筒的清洁，避免杂质影响实验结果；2. 称量冰块时，避免冰块表面水分过多，影响实验结果的准确性；3. 实验过程中，注意观察水温变化，及时记录数据；4. 实验结束后，对实验器材进行清洗和保养。
冰熔化实验报告
冰熔化实验报告篇一：冰熔化实验报告冰熔化实验报告实验目的：观察冰的熔化的过程，知道晶体的熔化特点，是吸热的过程。
实验器材：温度计，铁架台，石棉网，大烧杯，酒精灯，冰，秒表（或手表）实验步骤：1、把装有冰块的大烧杯放在铁架台的石棉网上。
2、把温度计用铁架台上的架子固定，且温度计不接触大烧杯的底和壁。
3、把酒精灯放在石棉网下面。
4、点燃酒精灯开始加热大烧杯。
5、每隔半分钟记录一次温度计的读数。
并记录下来。
6、根据记录的数据，在下表中做温度--时间图线。
实验表格：1实验结论:实验延伸:1.是不是所有物质的熔化都和冰的熔化一样具有相同的情况?2.水凝固成冰的时的温度--时间图线又是怎样的?2篇二：冰熔化实验报告篇一：冰熔化实验报告冰熔化实验报告实验目的：观察冰的熔化的过程，知道晶体的熔化特点，是吸热的过程。
实验器材：温度计，铁架台，石棉网，大烧杯，酒精灯，冰，秒表（或手表）实验步骤：1、把装有冰块的大烧杯放在铁架台的石棉网上。
2、把温度计用铁架台上的架子固定，且温度计不接触大烧杯的底和壁。
3、把酒精灯放在石棉网下面。
4、点燃酒精灯开始加热大烧杯。
5、每隔半分钟记录一次温度计的读数。
并记录下来。
6、根据记录的数据，在下表中做温度--时间图线。
实验表格：1实验结论:实验延伸:1.是不是所有物质的熔化都和冰的熔化一样具有相同的情况?2.水凝固成冰的时的温度--时间图线又是怎样的?2篇二：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。
冰的熔解热实验报告
用混合热量法测定冰的熔化热实验报告一、实验目的：1.正确使用热量器，熟练使用温度计。
2.用混合热量法测定冰的熔解热。
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、实验用具：热量器、数字温度计、电子天平、秒表、干抹布、保温桶、冰以及热水等。
关于实验仪器的说明：1.电子天平使用前，请将电子天平放置于稳固、平坦的台面上，利用四只调整脚，使仪器保持平衡（勿放于摇动或振动台架上）。
注意水平仪内气泡应位于圆圈中央。
使用时应避免将其至于温度变化较大或者空气流动剧烈的场所，如日光直射或冷气机的出风口。
打开电源时，秤盘上请勿防止任何物品。
建议开机预热1~5分钟，以确保测量的精确度。
使用时，称量物品重心须位于称盘的中心点，且称量物不可超出称量范围，以确保准确度。
2.量热器量热器的构造如下图所示。
由铜质内筒、塑料外筒、绝热盖、环形绝热架、橡皮塞和铜质搅拌器组成。
绝热盖上附有中空橡皮塞，用于实验时插入温度计。
搅拌器通过绝热盖上的细孔置于内筒中，试验时上下搅动，使桶内各处温度迅速均匀。
内筒置于外筒内部的环形绝热架上，外筒又用胶木圆盖盖住。
因此，内部空气夹层与外界对流很小。
又因空气是热的不良导体，故外、内筒之间由传导所传递的热量可减到很小。
同时，内筒的外壁电镀得十分光亮，使得它们辐射或吸收热量的本领变得很小。
所以，因辐射而产生的热量传递也可以减至最小。
由上所述，量热器的这种结构，使将热量传递的三种方式：传导、对流及辐射都尽可能地减到最小；因而，他成为量热实验的常用仪器。
使用时，通常是先注入适量的水（约为容量的二分之一到三分之二），并将温度计、搅拌器等通过绝热盖的小孔插入，构成所谓已知热容的系统。
但上述量热器的绝热条件并不十分完善，因此在进行精确的量热实验时还必须据牛顿冷却定律进行散热修正。
三、实验原理：质量为m i，温度为θ0′的冰块与质量为m、温度为θ1的水相混合，冰全部熔化为水后，测得平衡温度为θ2。
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 。
实验五、冰的熔化热的测定(混合法)
设冰块的质量为M、温度为 0 (本实验只测温度差，
因此单位用℃方便，且在实验室条件下，冰块从冰水混
合物中取出时 0 =0℃)，与质量为m、温度为 1 的水混
k
t2 tθ
(
B
)dt
从图3.1-1可知面积 S1
t t1
(
B )dt
,面积
S2
t2 t
(
-B )dt
。
因此 Q1 kS1，Q2 kS2 。如果 S1 S2 ，系统的散热和吸
热就前后抵消。而要使 S1 S2 ，关键在于选择适当的1 和 2 。因此可设计几组 1 和 2 都不同的条件下进行实
实验五、冰的熔化热的测定（混合法）
• 实验目的 • 实验内容 • 实验重点 • 实验仪器设备及材料
• 实验装置 • 实验原理 • 实验步骤 • 思考
一、实验目的 1.学习温度和热量的初步测定方法，掌握用混合法 测定冰的熔解热。 2.学习用牛顿冷却定律补偿散热。
二、实验内容 学习温度和热量的初步测定方法，掌握用混合
2 ，使 1 B ,而 2 B ,并使整个实验过程中系统
与环境之间的散热与吸热的代数和为零，使系统的散热
得到补偿。
在实验过程中，刚投
入冰时，水温高，冰块
与水的接触面积大，熔
解快，水温下降也快。
随着冰的不断熔化，冰
块逐渐变小，水温变低，
冰熔解放慢，水温下降
也慢。量热器内筒的温
度 (即 简内的水温)随
混合法测冰的熔化热
实验三 混合法测冰的熔化热【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。
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳——生平简介(1818-1889)焦耳是英国著名物理学家，1818年12月24日生于英国曼彻斯特。
他研究的实验成果有焦耳-楞次定律,焦耳气体自由膨胀实验、焦耳-汤姆孙效应、焦耳热功当量实验、焦耳热等。
焦耳于1840～1850年进行的热功当量实验为热力学第一定律的科学表述奠定了基础。
1889年10月11日焦耳在塞尔逝世,终年71岁。
为了纪念他对科学发展的贡献,国际计量大会将能量、功、热量的单位命名为焦耳。
【实验目的】1、掌握基本的量热方法——混合法；2、测定冰的熔化热；3、学习消除系统与外界热交换影响量热的方法。
【实验仪器和用具】量热器（BDI-302A 型），数字温度计（SN2202或DM-T ）或水银温度计（0~50℃，0.1℃）、烧杯、电子天平（YJ6601）、冰柜、或恒温数显水浴锅、保温桶、小量筒（10ml,0.5ml ）、电子秒表或机械秒表等。
【实验原理】1、热平衡方程式在一定压强下，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图熔化为同温度的液态物质所需要吸收的热量称为熔化热，用表示, 单位为或。
L J Kg J g 将质量，温度为0℃的冰块置入量热器内，m 与质量为，温度为的水相混合，设量热器内系统达到热平衡时温度为。
冰的比熔化热的测量实验报告
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m 1克0℃的冰投入盛有m 2克T 1℃水的量热器内筒中，设冰全部熔解为水后平衡温度为T 2℃，保温杯、搅拌器的质量分别为m 3、 m 4，其比热容分别为C 1、C 2和水的比热容为C 0。
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T 2℃过程中所吸收的热量等于其余部分（水m 1、保温杯m 3、搅拌器m 4）从温度T 1℃降到T 2℃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C 0=4.18×103J/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T 0（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。
203142121120()()m c m c m c T T m L m T C ++-=+203142122011()()L m c m c m c T T T C m =++--0()dQK T T dt =-A B S S ≈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。
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。
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。
测定冰的溶解热--实验报告
实验组号：二下三组组内编号：三组三号测定冰的熔化热---实验报告实验题目：测定冰的熔化热目的要求：（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）学习进行合理的实验安排和参量选择。
仪器用具：（1）量热器（2）电子天平：最大称量为1000g，最小分度值为0.01g，允许误差为0.02g，稳定时间为3S。
（3）数字温度器：测温范围为-25~125，误差允许为0.1，四位半数字显示。
（4）秒表（5）毛巾，干拭布实验原理：（1）一般概念熔点：一定压强下晶体物质熔化时的温度，亦该物质的固态和液态可以共存的温度。
熔化热：单位质量的晶体物质在熔点时从固态全部变成液态所需要的热量。
热传递热量的三种方式：传导，对流，和辐射。
混合热法：将两系统A和B组成一个独立的系统C，则A（或B）所放出的热量，全部为B（或A）所吸收的热量，设传递热量为Q，热容为C，温度变化，则有Q=C。
（2）装置简介：量热器（如图）实验组号：二下三组组内编号：三组三号组成：由良导体做成的内筒置于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。
使系统接近于孤立系统的方法：量热器置于绝热架上，外筒用绝热盖盖住，空气与外界对流很小，将内筒和外筒的外壁电镀得十分光亮，使辐射减少。
（3）实验原理本质原理为热的传递，即遵守能量守恒定律。
公式：(吸热)()()()( )（散热）()()()( )其中L为冰的溶解热，水的质量为m，冰的质量为M，量热器的内筒和搅拌器的质量分别为和。
冰的初始温度为，实验环境下的熔点为，水的初始温度为，冰和水混合后的平衡温度为，量热器的内筒和搅拌器的比热容分别为和，温度器的热容为，水和冰的比热容为和。
其中==0.389 ( ), ( ),( ),在我们的实验条件下，粗略认为=0。
又在本实验中，数字温度计的传感器进入待测系统部分的热容相对试验系统很小，可以忽略不计。
所以实验组号：二下三组组内编号：三组三号(( ) )()（4）注意事项：校正电子天平时不能用手直接握标准砝码不应当直接用手去把握量热器的任何部分；不应当在阳光的直射照射下或者空气流动太快的地方进行实验；尽可能使系统与外界温度差小，并且尽量使实验过程进行得迅速；（5）粗略修正散热的方法根据牛顿冷却定律的数学形式：（）其中是系统散失的热量，是相应的时间间隔，K是散热常数，它与系统表面积成正比并随表面的吸收或发射辐射热的本领而变，T和分别是我们所考虑的系统及环境的温度，称为散热速率。
混合法测冰的熔化热
XXXXXXXX 学院物理系实验报告 班级： XXXX 分组：XX 姓名：XX 学号： XXX 同组人：实验题目：冰的熔化热的测定 教师评分： 日期：实验报告：（包括实验目的、原理、仪器用具、步骤，数据处理、结论及问题讨论等项目） 实验目的：1.混合法测冰的熔化热；2. 学习消除测量系统热散失的影响。
实验仪器: 保温桶、冰柜、温度计、天平、量热器、秒表。
实验原理：温度不同的物体混合后，热量由高温物体传到低温物体，最后系统将达到均匀稳定的平衡温度，如果在混合过程中与外界没有热交换，则高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量，此称为热平衡原理。
本实验即根据热平衡原理测冰的融化热L将质量m ，温度为0℃的冰块置入量热器内，与质量为0m ，温度为0t 的水相混合，设量热器内系统达到热平衡时温度为1t 。
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和内筒等的降温放热相等。
即：010*******()(-)mL mC t m C m C m C t t +=++ （3-1）解得冰的熔化热为：00112201011()(-)-L m C m C m C t t C t m=++ （3-2） 式中：m 为冰的质量，0m 为量热器内筒中所取温水的质量，00 4.18()C J g C =⋅为水的比热，1m ,1C 为量热器内筒及搅拌器的质量和比热（二者同材料）， 22m C 是温度计插入水中部分的热容（对水银温度计22 1.9m C V =，V 数值上等于温度计插入水中体积的毫升数，单位为o J C ;，0t ,1t 为投冰前、后系统的平衡温度。
实验中可测出m , 0m ，1m ，22m C ，0t ,1t 的值，0C ，1C 为已知量，故可以求出L 的值。
班级： XXXX 分组：XX 姓名：XX 学号： XXX 同组人：实验题目：冰的熔化热的测定 教师评分： 日期：实验报告：（包括实验目的、原理、仪器用具、步骤，数据处理、结论及问题讨论等项目）上述结论是在假定冰熔化过程中，系统与外界没有热交换的条件。
冰的熔化热
热水质量和比热容
仪器介绍
实验装置如图5 所示。 实验装置如图5-2所示。为了使 实验系统（ 实验系统（待测系统与已知其 热容的系统二者合在一起） 热容的系统二者合在一起）成 为一个孤立的系统， 为一个孤立的系统，采用量热 器。本实验采用的量热器为一 种带有绝热层的量热器， 种带有绝热层的量热器，他由 金属内套、不锈钢的外筒、 金属内套、不锈钢的外筒、内 ）、搅拌器 搅拌器（ ）、绝 筒（钢）、搅拌器（铜）、绝 热层和数字温度计等组成。 热层和数字温度计等组成。它 与外界环境热量交换很小， 与外界环境热量交换很小，这 样的量热器可以使实验系统近 似于一个孤立的系统。 似于一个孤立的系统。
实验内容
1.将内筒、搅拌器擦干净，用天平称出它们的质
量。金属内套的质量记在其上。 2.内筒中装入适量的热水(比室温高约10 ° C)，用天 平称得内筒和热水的质量( m1 + m2 ) ，求得热水的质 量m1。分别查出水、内筒和搅拌器的比热容 c1、 2、c3 c ，记入在表格中。 3.将内筒放入量热器中，盖好盖子，插好搅拌器 和温度计，开始计时，观察并记录热水的温度随时间 变化（比如每隔20s记一次数据），记录6----8个点。
Q （吸） （放） = Q
系统初温 冰的熔化热
系统末温
冰的初温
1 L= ( m0 c0 + m1c1 + m2c2 )(T2 T3 ) c0 (T3 T0 ) c3 (T0 T1 ) M
冰的质量 内筒质量和比热容 搅拌器质量和比热容 冰的熔点 冰的比热容（ 40℃--0℃） 冰的比热容（-40℃--0℃） --0℃
然后小心地把冰放入量热器中，不要使水溅出。盖好 量热器的盖子，记录放入的时间。 5.用搅拌器轻轻上下搅动量热器中的水，待水里 的冰块完全溶解并基本达到热平衡后，记录温度随时 间的变化，记录6--8个点。 6.将内筒拿出，用天平称出内筒和水的质量 m1 + m2 + M ) ，然后计算出冰的质量。 7.用公式计算出冰的熔解热。 8.用坐标纸作系统温度随时间变化图。考查面积 S吸和 S散 ，检查散热与吸热是否基本抵消。 9.实验完后，将内筒内的水倒掉，用抹布擦干。
冰的熔化热的测定
６、5
７、0
7、5
2、初温与末温得修正
上述结论就是在假定冰熔化过程中,系统与外界没有热交换得条件。实际上，只要有温度差异就必然有热交换得存在.因此必须考虑如何防止或进行修正热散失得影响。
第一,冰块在投入量热器水中之前要吸收热量，这部分热量不容易修正,应尽量缩短投放时间。第二，引起测量误差最大得原因就是,这两个温度值,这就是由于混合过程中量热器与环境有热交换。若大于环境温度,小于，则混合过程中，系统对外先就是放热，后就是吸热，至使温度计读出得初温与混合温度都与无热交换时得初温度与混合温度有差异，因此，必须对与进行修正。修正方法用图解法进行.考察投冰前、冰融化过程与冰全部融化后持续得三个阶段内得水温随时间得变化情况，作出时间～温度曲线(ＡBＣDE）。
方法二、若方法一作出得BＣF,CＤＧ两部分面积相差叫大,我们可以采取以下方法：作线段FＧ垂直于时间轴，分别与AB、ED得延长线交于F、G，且使BCF与CＤG两部分面积相等，也可取F点与G点得温度值表示冰块
熔化前与熔化后得系统温度与t。其道理就是,
新得温度曲线ABFＧDＥ(折线）与实验温度曲线
AＢCDE就是等价得,而表示熔化过程得ＦG段过程
下面讨论对曲线ABCDE得处理方法，可以采取两种方法。
方法一、在BCＤ段找出与室温θ对应得点Ｃ，过C作一条垂直于时间轴得垂线ＦG,分别与ＡＢ、ED得延长线交于F、G。在冰熔化得过程中，当水温高于室温前（BＣ段)，量热器一直在放热,故混合前得理论初温值应该低于投冰前得测量温度值（B点值)；同理,水温低于室温后（ＣD段），量热器从环境吸热，故熔化完得理论温度要低于温度计显示得最低温度值（D点值)。如果图中ＢCF,CDＧ两部分得面积近似相等（一般需要多次实验改变参数，才可以达到较好得近似），根据牛顿冷却定律，可近似认为系统与环境得吸、放热相消，从而达到良好得减小系统误差得效果。此时，可取Ｆ点与Ｇ点得温度值表示冰块熔化前与熔化后得系统温度与t。
测定冰的溶解热
实验及应用背景介绍 实验目的和教学要求 实验原理 实验仪器介绍 实验内容 课堂思考
实验及应用背景介绍
本实验涉及热学实验的若干基本内 容，具有热学实验绪论的性质，无论在 实验原理和方法，仪器构造和使用，操 作技巧和参量选择都对热学实验有普遍 意义。
实验目的和教学要求
了解热学实验中的基本问题 —量热和计温。
δq K(T θ) δt
（1）利用系统散热与吸热相互抵消的方法
T T2
SA
T3
t2 t
SB t3 t
根据牛顿冷却定律修正散热。 温度从T2到T3，系统与环境交换的 热量：
t3
tθ
t3
q K(Tθ)dt K (T θ)dt K (T θ)dt
t2
t2
tθ
若SA=SB，则系统对外界的吸热
和散热就可以相互抵消。
了解粗略修正散热的方法。 进行实验安排和参量选择。
实验原理
温度不同的两个物体混合之后，热 量将由高温物体传递给低温物体。对于 一个孤立系统，高温物体放出的热量等 于低温物体所吸收的热量，此称为热平 衡原理。
本实验就是根据热平衡原理，用混 合法来测定冰的溶解热。
1. 混合量热法测定冰的熔解热
1
（系统散热修正）
这种修正方法，要求水的初温
冰刚投入时，水温高， 大于环境温度（T2>θ环），末温
冰熔解快，则系统温度 比环境温度低（T3<θ环），而且
降低快。随着冰熔化， 冰块变小，水温降低， 冰熔解变慢，系统温度
对初温、末温与环境温度相差的幅 度要求比较严格，在实验中很难保降低变慢。 Nhomakorabea证。
（2）假设冰熔化无限短来修正
T
物理实验二 冰的溶解热的测定
物理实验二冰的溶解热的测定物理实验二冰的溶解热的测定实验二冰的溶解热的测定【实验目的】1．掌控热学两个基本量-------温度与热量的测量方法。
2．自学用混合法测定冰的溶解热。
3．介绍修正散热器的方法。
【实验仪器】量热器、物理天平、温度计、吸水纸、量筒、烧杯。
【实验原理】在一定的应力下，对晶体冷却，晶体增高至一定的温度才熔化。
这个温度称作晶体的溶点。
在整个熔化过程中，晶体须要稀释热量，但是温度却维持维持不变。
晶体全部熔化成液体以后，仍然稳步冷却，温度才可以下降。
单位质量的某一晶体在溶点熔化成液体所须要稀释的热量，叫作该晶体的溶解热。
本实验根据热平衡原理，用混合量冷法测定冰的溶解热。
混合量热法的基本作法就是将等待测系统a与一个未知热容的系统b二者混合，共同组成一个系统，并设法并使它沦为一个与外界没热量互换的边缘化系统。
a（或b）所释出的热量全部为b（或a）所稀释。
因为未知热容的系统在实验过程中所传达的热量q 就是可以由其温度的发生改变?t和其热容cs计算出来的，即q?cs?t，因此等待测系统在实验过程中所产生的热量也就晓得了。
实验中把一定量的冰放在一定量的水中，由水温的变化来求得冰的溶解热。
若将质量为m的水放入量热器的内筒，有水、内筒、搅拌器和温度计组成已知热容的系统b，测出其温度?1，再将质量为m、温度为0c的纯冰放入内筒，冰就是待测系统a。
o并使两系统混合，冰稀释热量全部熔化成水，最后两系统达至热平衡，测到它们最终的温度?2。
在此过程中，冰由熔化并高涨至?2，所稀释的总热量为ml?mc?2，其中l为冰的溶解热，c为水的比热容。
若量热器内筒及搅拌器材料相同，质量为m1，比热容为c1，则该系统在实验中释出的热量为(mc?m1c1)(?1??2)。
当系统与外界的传热可以忽略时，b释出的热量等同于a稀释的热量，即为或qa?qb（1）ml?mc?2?(mc?m1c1?1.9v)(?1??2)（2）31.9vcm式中为温度计插入水中部分的热容，v为温度计插入水中部分的体积，单位用。
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实验三 混合法测冰的熔化热【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。
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳——生平简介(1818-1889)焦耳是英国著名物理学家，1818年12月24日生于英国曼彻斯特。
他研究的实验成果有焦耳-楞次定律,焦耳气体自由膨胀实验、焦耳-汤姆孙效应、焦耳热功当量实验、焦耳热等。
焦耳于1840～1850年进行的热功当量实验为热力学第一定律的科学表述奠定了基础。
1889年10月11日焦耳在塞尔逝世,终年71岁。
为了纪念他对科学发展的贡献,国际计量大会将能量、功、热量的单位命名为焦耳。
【实验目的】1、掌握基本的量热方法——混合法；2、测定冰的熔化热；3、学习消除系统与外界热交换影响量热的方法。
【实验仪器和用具】 量热器（BDI-302A 型），数字温度计（SN2202或DM-T ）或水银温度计（0~50℃，0.1℃）、烧杯、电子天平（YJ6601）、冰柜、或恒温数显水浴锅、保温桶、小量筒（10ml,0.5ml ）、电子秒表或机械秒表等。
图【实验原理】1、热平衡方程式在一定压强下，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化热，用L 表示, 单位为J Kg 或J g 。
将质量m ，温度为0℃的冰块置入量热器内，与质量为0m ，温度为0t 的水相混合，设量热器内系统达到热平衡时温度为1t 。
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和内筒等的降温放热相等。
即：010*******()(-)mL mC t m C m C m C t t +=++ （3-1）解得冰的熔化热为： 00112201011()(-)-L m C m C m C t t C t m=++ （3-2） 上式中：m 为冰的质量，0m 为量热器内筒中所取温水的质量，00 4.18()C J g C =⋅为水的比热，1m ,1C 为量热器内筒及搅拌器的质量和比热（二者同材料）， 22m C 是温度计插入水中部分的热容（对水银温度计22 1.9m C V =，V 数值上等于温度计插入水中体积的毫升数，单位为o J C ; 对数字温度计的22m C 可不计。
），0t ,1t 为投冰前、后系统的平衡温度。
实验中可测出m , 0m ，1m ，22m C ，0t ,1t 的值，0C ，1C 为已知量，故可以求出L 的值。
2、初温与末温的修正上述结论是在假定冰熔化过程中，系统与外界没有热交换的条件。
实际上，只要有温度差异就必然有热交换的存在。
因此必须考虑如何防止或进行修正热散失的影响。
第一，冰块在投入量热器水中之前要吸收热量，这部分热量不容易修正，应尽量缩短投放时间。
第二，引起测量误差最大的原因是0t ,1t 这两个温度值，这是由于混合过程中量热器与环境有热交换。
若0t 大于环境温度θ，1t 小于θ，则混合过程中，系统对外先是放热，后是吸热，至使温度计读出的初温0t 和混合温度1t 都与无热交换时的初温度和混合温度有差异，因此，必须对0t 和1t 进行修正。
修正方法用图解法进行。
考察投冰前、冰融化过程和冰全部融化后持续的三个阶段内的水温随时间的变化情况，作出时间~温度曲线（ABCDE ）。
实验时，从投冰前5分钟开始，每30秒测一次水温，直至冰完全熔化后5分钟为止，中间测时、测温不间断。
将记录的时间~温度，在二维坐标上先描出点，再将点连成连续的曲线ABCDE ，如图3-6示：图中AB 为投冰前的放热线（近似为直线），BCD 为熔化时的曲线，DE 为熔化后的吸热线（近似为直线），B 、D 两点为为温度计实测的投冰前后的系统初、末温度。
下面讨论对曲线ABCDE 的处理方法，可以采取两种方法。
方法一、在BCD 段找出与室温θ对应的点C ，过C 作一条垂直于时间轴的垂线FG ，分别与AB 、ED 的延长线交于F 、G 。
在冰熔化的过程中，当水温高于室温前（BC 段），量热器一直在放热，故混合前的理论初温值应该低于投冰前的测量温度值（B 点值）；同理，水温低于室温后（CD 段），量热器从环境吸热，故熔化完的理论温度要低于温度计显示的最低温度值（D 点值）。
如果图中BCF ，CDG 两部分的面积近似相等（一般需要多次实验改变参数，才可以达到较好的近似），根据牛电子天平图3-5图3-6顿冷却定律，可近似认为系统与环境的吸、放热相消，从而达到良好的减小系统误差的效果。
此时，可取F 点和G 点的温度值表示冰块熔化前和熔化后的系统温度0t 和t 。
方法二、若方法一作出的BCF ，CDG 两部分面积相差较大，我们可以采取以下方法：作线段FG 垂直于时间轴，分别与AB 、ED 的延长线交于F 、G ，且使BCF 与CDG 两部分面积相等，也可取F 点和G 点的温度值表示冰块 熔化前和熔化后的系统温度0t 和1t 。
其道理是， 新的温度曲线ABFGDE （折线）与实验温度曲线ABCDE 是等价的，而表示熔化过程的FG 段过程极短，故可以认为是绝热的。
【实验内容及要求】 1、用天平称量热器内筒及搅拌器的质量1m ，并确认其材料性质，若为铜制取)/(39.01C g J C o ⋅=，若为铝制取)/(90.01C g J C o ⋅=。
2、在内筒中注入高于室温恰当温度的水，约为内筒容积3/5，称量其总质量10m m +，求出所取水的质量0m ，安装好仪器装置，并放置三分钟左右。
（注：取水温和室温之差，与0011C m C m +、m 、环境及仪器装置等有关.）3、研究投冰前、冰融化过程和冰全部融化后系统内水温的变化情况。
不断地、轻轻地用搅拌器搅拌内筒中的水，当系统内温度相对稳定时,开始测量筒中水温的变化并计时，即在读出第一个温度值的那一刻作为秒表的计时零点，以后每30秒记录一次水温，直至测温结束。
在秒表显示约5分钟时，敏捷地将擦干水的0℃的冰放在量热器内，然后将量热器按装好，动作要迅速，继续搅拌、测温，直至温度降到最低，再缓慢回升4~5分钟为止，才停止计时、测温。
特别注意，在整个测温过程中：①要用量热器不断的缓慢搅拌内筒中的水；②从测温开始到测温结束这段时间内，秒表开始计时后，不可回零，也不可以暂停。
4、称量10m m m ++总质量，求出冰的质量；找出温度计浸入水中的位置，用小量筒测出其浸入水中部分的体积；交指导教师检查数据后，将仪器擦干水，整理复原。
5、根据上述第3步记录的数据，在二维直角坐标纸上作出类似于原理图的时间~温度曲线，由图读出F 、G 点对应的温度值分别为0t 和1t 的值。
6、求出冰的熔化热及其相对误差（与标准值334J/g 相比），并分析误差来源，提出改进办法。
【数据记录与处理】1、 测质量m 、V ：1m = ， 10m m += ，0101()m m m m =+- = ，10m m m ++= ，1010()(m +m )m m m m =++-= ，(做完实验内容3以后再测m)V= o (J C)。
2、冰块熔化前后水温随时间的变化：（θ= ）图3-7由以上数据作图可得：0 = ， 1= 。
(要附上你所测的原始数据和所作的图)；3、计算L ；【实验注意事项】1、如果电子天平的移动，需重新调平和校准，称量物体时，待测物应放在秤盘中央，严禁放置超过最大称量的物体，严禁用手按压秤盘。
2、量热器中温度计位置要适中，可适当插入水中深一点，因为冰块浮在水面，致使水面局部温度较低。
3、整个测温过程中，搅拌器都应持续地缓慢搅拌，动作不应过大过快，以防止有水溅出，投冰应迅速且无水溅出。
4、测温过程的计时是持续的，不间断的。
5、实验应远离热源，要保持环境温度基本恒定。
【思考题】1、分析一下，在本实验中还有哪些具体原因使你的测量产生误差？2、你认为如何实现投冰前使冰处于冰点温度0℃？3、试设计一个用混合法测定金属块比热的实验方法？附录3-1 电子天平的使用说明电子天平使用各种压力传感器将压力变化转变为电信号输出，放大后再通过A/D 转换直接用数字显示出来。
电子天平使用方便，操作简单，现在市售电子天平精密天平的分度值为1mg,电子分析天平的分度值达到0.1mg,本校实验使用的电子天平的分度值为0.1g ，称量1000g 。
附录3-2 DM-T 数字温度计使用说明DM-T 数字温度计是由单片机和DS18B20数字温度传感器组成。
它具有反应快、低能耗、高性能、抗干扰能力强等特点。
适合实验室中对温度作较精确的测量。
（1）主要技术指标输入电压：AC220V ±10%、50Hz 测量范围：-50℃～125℃ 分辨率：0.06℃（2）仪器结构及使用说明前面板由三部分组成，从右到左依次为电源开关、传感器接口、数字显示器，后面板上有保险和电源插座。
1、电源开关：电源开关扳向上，电源接通，数码管点亮，仪器工作；开关扳向下，电源断开，仪器停止工作。
2、连接温度传感器：将温度传感器与仪器的传感器接口相连并锁紧。
3、数码管显示器：当插上温度传感器后，数码管显示温度值。
当电源接通，温度传感器未接或未接好时，数码管显示任意值或一个点且不变；在检测过程中数码管显示突然不变动时，那是由于温度传感器接触不良所致，请重新接好温度传感器，仪器便转为正常。
（3）注意事项1、温度传感器测量头不能直接放入导电溶液及带腐蚀性溶液中使用。
2、在测试中要注意温度传感器的测量范围，若超过测量范围，将会损坏传感器。