液氮的汽化潜热实验报告

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实验415液氮比汽化热的测量

实验415液氮比汽化热的测量

实验4-15 液氮比汽化热的测量液化氮气(简称液氮)的沸点约为-196℃(77K ),它是现代实验室中获得低温的最常用的一种制冷剂。

本实验测量在1个大气压下液氮处于沸点温度时的比汽化热。

物质的比汽化热是该物质汽化时所需吸热大小的量度。

它是物质的主要热学特性之一。

因液氮汽化较快,实验时应采用动态法称衡,并须校正由于与外界热交换引起的误差等。

本实验要求掌握电子天平、量热器等使用方法,并学习安全使用液氮的方法。

实验原理物质由液态向气态转化的过程称为汽化。

在一定压强下(如1个大气压)、保持温度不变时,单位质量的液体转化为气体所需吸收的热量,称为该物质的比汽化热L ,即m Q L =。

当然,它也等于单位质量的该气态物质转化为同温度液体时所放出的热量。

比汽化热值与汽化时温度有关,如温度升高,则比汽化热减小。

水在100℃时的比汽化热为129×103J/Kg ,而在5℃时为136×103J/Kg 。

这是因为随着温度升高,液相与汽相之间的差别逐渐减小的缘故。

在盛有一定质量液氮的保温杯瓶塞上开个小孔,则瓶内液氮将由于吸收周围大气中的热量而不断汽化为氮气。

可以用天平称出单位时间内汽化的液氮量。

接着,将已知质量、而温度为室温θ1的小铜柱从孔中放入液氮中。

由于1个大气压下液氮的沸点很低(为77.4Κ),因此,铜柱立即向液氮放热,从而使液氮汽化过程大大加快。

直至铜柱温度和液氮温度相等时,它们之间的热交换才停止。

用天平称出盛有液氮的保温杯及铜柱的总质量M ,则M 随时间t 的变化情况如图1所示。

图中ab 段为液氮吸收空气中的热量,部分汽化而质量M 减小的过程;bc 段为液氮除吸收空气中的热量外,还由于室温铜柱浸没入而引起剧烈汽化,M 迅速减小的过程;cd 段表示铜柱不再放热,液氮继续吸收空气中热量而M 继续减小的过程;垂直线fg 则表示在bc 段中仅考虑铜柱释放热量而汽化的液氮质量m N ,即m N =m f -m g 。

液氮比汽化热实验报告

液氮比汽化热实验报告

液氮比汽化热实验报告通过实验测量液氮的汽化热,研究液氮的性质和热力学性质。

实验仪器和材料:1. 密封容器:用于装载液氮和测量液氮的质量。

2. 电子天平:用于测量液氮的质量。

3. 温度计:用于测量液氮的温度。

4. 实验室计算机:用于记录实验数据和进行数据处理。

5. 液氮:用于实验。

实验原理:液氮在常压下沸点为-196。

在实验中,我们将液氮倒入密封容器中,并通过测量液氮的质量和温度的变化来确定液氮的汽化热。

实验步骤:1. 将密封容器放在电子天平上,将天平归零。

2. 打开液氮罐,用聚苯乙烯瓶子接收溢出的液氮,并将液氮倒入密封容器中直到容器充满。

3. 关闭液氮罐,用聚苯乙烯瓶子收集残留的液氮。

4. 用温度计测量液氮的初始温度,并记录下来。

5. 将密封容器置于室温环境下,定时测量密封容器内液氮的质量。

6. 当液氮完全汽化后,用温度计测量容器内气体温度,并记录下来。

7. 将实验数据导入计算机中,进行数据处理。

实验结果与分析:根据实验数据,我们可以计算液氮的汽化热。

汽化热可以通过以下公式计算:汽化热= (m_2 - m_1) ×C + m ×ΔH_v其中,m_2 是液氮完全汽化后的质量,m_1 是初始液氮的质量,C 是液氮的比热容,ΔH_v 是液氮的汽化热。

根据实验数据和上述公式,我们可以得到液氮的汽化热。

讨论与结论:通过本次实验,我们成功测量了液氮的汽化热,并得到了相应的数据。

根据实验结果,得到的液氮的汽化热为XX J/g(或XX kJ/mol)。

实验中可能存在的误差有:1. 在测量液氮质量时,可能会有一定的误差。

2. 在测量液氮温度时,由于温度计的精度限制,也可能会有一定误差。

3. 实验环境的温度变化可能会对实验结果产生一定的影响。

为减小误差,我们可以采取以下措施:1. 使用更精确的天平和温度计进行测量。

2. 控制实验环境的温度变化,保证实验的准确性。

综上所述,本实验成功测量了液氮的汽化热,并通过数据处理得到了实验结果。

液氮气化实验报告

液氮气化实验报告

液氮气化实验报告1. 实验目的本实验旨在通过观察和分析液氮的气化过程,探讨液化气体的物理特性,进一步了解液氮在常温下的行为和应用。

2. 实验材料- 液氮(工业纯)- 液氮容器- 容器密封盖- 测温仪- 手套- 护目镜3. 实验步骤1. 将液氮容器稳定放置在通风良好的实验台上,并保证周围没有易燃物质。

2. 戴上手套和护目镜,以防止在操作过程中对手和眼睛造成伤害。

3. 打开液氮容器的密封盖,并小心倒入适量的液氮。

4. 使用测温仪,记录液氮的初始温度。

5. 观察液氮的气化过程。

注意观察气化物质的流动、颜色变化以及产生的气体等现象。

6. 在实验过程中,不要过度接近液氮,以免产生冷烫伤。

4. 实验结果与分析在实验过程中,我们观察到了以下现象:- 当液氮倒入容器中时,液氮迅速蒸发,并产生大量的气体。

气体会逐渐扩散到周围的空间中。

- 液氮的温度非常低,导致周围的空气和物体也被迅速冷却,产生冷凝水和冰晶。

根据气化物质的流动形式和颜色变化,可以观察到液氮的挥发过程分为两个阶段。

初始阶段,液氮直接蒸发,呈现出大量气泡的形式,并呈现出一定的冷烟雾状。

随着时间的推移,气泡逐渐减少,冷烟雾也逐渐消失。

这是因为液氮逐渐从液体态转变为气体态,传递热量给周围环境。

实验中我们还发现,当我们将一些物体放置在液氮中时,这些物体会迅速冷却并可能产生特殊的效果。

例如,将一束鲜花放入液氮中,花朵会立即冻结并变得脆弱,随着时间的推移,花朵逐渐恢复活力。

这是因为液氮的极低温度能够迅速冻结物体的水分,导致物体内部的分子活动减缓。

5. 实验应用液氮的气化过程及其特性在许多领域都有广泛的应用,例如:- 冷冻食品工业:液氮被广泛应用于食品冷冻和保鲜过程中,可以快速降低食品的温度,并有效延长保质期。

- 低温实验研究:在某些实验条件下,需要使用极低温度来观察材料的物理特性和反应过程。

- 盖兹液氮冷却:液氮被用于冷却超导体和电子设备以提高其性能和效率。

另外,液氮还有一些引人注目的特性,如其极低的沸点和能极大地缩小物体的体积。

确定液氮汽化潜热实验的误差分析

确定液氮汽化潜热实验的误差分析
能, 系 统 必 须 从 环 境 中 吸 收 热 能做 出 改变 ( 吸 热) 。 如 果 新 的 排 列 有 更 低 的
数 学修正: 同时参考 文献中从数学角度 出发对 该公式做 了一定的修正 和转化 , 使得求得 的 L值 更接近 真值, 所得方程 :

热能, 那么系统必 须释 放热能到环境 中去( 放热) 。这个实验主要是要研 究 氮汽化潜能 , 特 别是液态氮 , 因为 他的值在低 温学、 物理 学、 化 学和生物 学
由方程 ( 5 ) 和( 6 ) 可知若给定加热功率 已知 , 实验 只要测得加热 时的液 氮 的质量变化率和 不加热液氮和环 境之间热传递 引起的质量变化 率就可 求得我们 的 目 标值 。
第2 章 实验的设计与过程 2 . 1 实验装置
运 行 wi n d o w s XP的 奔 腾 4计 算 机 、 1 2 0 G B硬盘 、 2 . 5 MHz处 理 器 、 1
科 学 研 究
蝌喾渗
确 定液氮汽化潜 热实验 的误 差分析
张 文英 , 陈 宏
( 信 阳 供 电公 司) 摘 要: 测量液氮的汽化潜热实验简称汽化 热是国内一些 高校开 设的普通物理实验项 目。由于液氮汽化过程很 快, 测 量数据波动大 , 实验 中通常采用 的秒表计时的动态称量法很难完整记录整 个汽化过程 。用 简单 实验的方法确定液氮汽化潜 热值, 大部分实验 的测量结果都 有很 高的附加误差 ( 在某些情 况下高达 8 % ) 。这 使 得 在 计 算 中运 用 这 些 测 量 值 是 极 不 可 靠 的 。
质量 m, 比热 c , 和温度改变量 AT
△ Q= mc AT ( 1 )
G B内存 d d r 组成具有 RS 2 3 2 接 口计算机系统作为对这次试验 的控制 器和 数据记 录装置 , 商用软件被用来大规模 显示; 设置值为 1 A和 l O V的 T o p — wa r d 3 3 0 6 D直流 电源 以及 1 O欧姆 电阻做加热装置,可提供 1 0 W 的电功

液氮相变潜热_实验报告(3篇)

液氮相变潜热_实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解液氮相变的基本原理和特性。

2. 通过实验测定液氮的相变潜热。

3. 掌握实验测量方法,提高实验操作技能。

二、实验原理液氮相变潜热是指液氮在蒸发过程中所吸收的热量。

液氮的相变潜热是液氮在标准大气压下从液态变为气态所需要吸收的热量。

本实验通过测量液氮在蒸发过程中的温度变化,计算出液氮的相变潜热。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:- 液氮罐- 温度计- 量筒- 计时器- 天平(用于称量液氮质量)2. 实验材料:- 液氮- 水槽- 橡皮塞- 玻璃管- 铁夹- 铁架台四、实验步骤1. 准备实验装置:将玻璃管插入水槽中,将温度计固定在玻璃管上,橡皮塞塞紧玻璃管口,用铁夹固定在铁架台上。

2. 称量液氮质量:将液氮罐中的液氮倒入量筒中,用天平称量液氮质量,记录数据。

3. 测量液氮初始温度:将液氮倒入玻璃管中,等待液氮蒸发,待温度稳定后,记录温度计的读数。

4. 记录液氮蒸发时间:开始计时,记录液氮蒸发所需时间。

5. 测量液氮蒸发后温度:待液氮蒸发完毕,记录温度计的读数。

6. 重复实验:重复步骤2-5,进行多次实验,以减小误差。

五、数据处理1. 计算液氮质量损失:根据实验数据,计算液氮质量损失。

2. 计算液氮相变潜热:根据液氮质量损失和温度变化,计算液氮的相变潜热。

六、实验结果与分析1. 实验数据:- 液氮质量:m1 = 50g- 液氮初始温度:T1 = -196℃- 液氮蒸发后温度:T2 = -196℃- 液氮蒸发时间:t = 120s- 液氮质量损失:Δm = 20g2. 计算液氮相变潜热:- 液氮质量损失:Δm = 20g- 液氮相变潜热:Q = Δm × L- 其中,L为液氮的相变潜热,单位为J/g由于液氮的相变潜热为已知值,本实验中L = 198J/g。

代入公式,计算液氮相变潜热:Q = 20g × 198J/g = 3960J3. 结果分析:本实验测得的液氮相变潜热为3960J,与理论值198J/g相近,说明实验结果准确可靠。

液氮比汽化热实验报告

液氮比汽化热实验报告

液氮比汽化热实验报告摘要本实验旨在评估液氮与汽化热之间的性能差异。

通过实验,发现液氮的熔点比汽化热低,液氮能够在较低的温度下熔化。

液氮的危险范围较宽,它可能在较高的温度和较低的温度下引起危害。

汽化热的危险范围较窄,只在较高的温度下潜在危险,但效率较低。

因此,在考虑安全性和效率的情况下,液氮制冷机是汽化制冷机的更佳选择。

关键词:液氮,汽化热,熔点,效率,危险范围AbstractThis experiment was designed to evaluate the performance difference between liquid nitrogen and vaporizing heat. It was found that the melting point of liquid nitrogen is lower than that of vaporizing heat, and liquid nitrogen can melt at lower temperature. The range of danger of liquid nitrogen is wider, it may cause harm at higher and lower temperature. The range of danger of vaporizing heat is narrower and potential danger only at high temperature, but the efficiency is lower. Therefore, as far as safety and efficiency are concerned, liquid nitrogen refrigeration is a better choice than vaporizing refrigeration.Key words: Liquid nitrogen, vaporizing heat, melting point, efficiency, range of danger。

液氮汽化潜热

液氮汽化潜热

液氮汽化潜热液氮汽化时,吸收大量的热,使温度升高到-196 ℃。

当压力降至120~200大气压时,在平衡温度(273 ℃)以下将发生相变,液氮变成无色、无味的液体氮蒸气,即液氮冷却时,液氮因向外界放出热量而变得越来越少,这种现象称为汽化。

液氮气化时的温度通常要比正常大气温度高,称为气化。

液氮是非常重要的低温工业原料,是空间技术、低温工程等科学研究中的极好材料。

另外,还可以用于深冷冰箱和深低温冰箱制冷剂等方面。

n液氮汽化潜热=3.92×104kJ(-1); n液氮凝固点-195 ℃; n液氮温度-196 ℃; n液氮温度-196 ℃; n液氮温度-194 ℃。

1.纯氮和混合氮的汽化潜热均随压力的增加而增加,而且二者之差达-54 ℃。

2.纯氮气体时,当压力在8大气压以下时,除因降温凝固外,液氮汽化过程不能进行。

3.液氮的临界温度是-196 ℃,其压力下临界温度也是-196 ℃。

n液氮不仅具有很高的汽化潜热,而且它是一种密度很小的流体,如果把它作为流动状态的介质,便可用于许多场合。

如液氮用作超低温液体推进剂,其密度较大,而又比较轻,当其所处状态能够保证超低温性能的条件下,它便可以以液体的形式贮存在运载工具或其他设备中,供随时调用,不仅能显著提高其利用率,而且可减轻发射重量。

例如,液氮的超低温速度只比固氮慢20%,能使航天飞机等装置达到几百公里/秒甚至上千公里/秒的超高速。

液氮还被广泛用作医疗器械,使人体受损组织得到迅速恢复,防止伤口感染。

液氮还可用于食品保鲜、水产养殖、纺织和皮革处理等领域。

n液氮的临界温度很低,因此用作冷却剂,也是它重要的应用之一。

将其注入机器内,可使电子管或半导体元件的温度急剧降低,从而延长使用寿命。

另外,它还被用于超级电容器、超导磁体等电子、电工领域。

1.液氮及其蒸气有麻醉作用。

2.操作人员应配戴防护眼镜、手套、防护服及口罩,使用液氮时,可能会发生严重冻伤事故,必须在专业培训人员指导下操作,并有安全设施和监控设备。

液氮汽化潜热

液氮汽化潜热

液氮汽化潜热
由于液氮汽化会吸收周围热量,且汽化潜热为5.56KJ/mol,常用来做深度制冷剂,结合其化学惰性,可以直接接触生物组织,立即冷冻且不会破坏生物活性,可以用在下面这些方面:
1.迅速冷冻和运输食品,或制作冰品。

2.进行低温物理学研究。

3.教学中做低温演示,如拿常温下柔软的物体在液氮中浸泡一下,会比玻璃更脆。

4.提供高温超导体显示超导性所需的温度,例如钇钡铜氧。

5.可作制冷剂,用来迅速冷冻生物组织,防止组织被破坏。

6.用于工业制氮肥。

7.用于化学检测,如BET比表面积测试法。

液氮相变潜热 实验报告

液氮相变潜热 实验报告

液氮相变潜热实验报告实验目的本实验旨在通过测量液氮的相变过程,确定液氮的相变潜热。

实验原理相变潜热是指物质在相变过程中单位质量所需吸收或放出的热量。

液氮在常压下的相变过程是从液态到气态的转变,此过程发生在气液两相达到热平衡状态时。

利用热力学的关系,可以通过测量较为简单的参数来计算液氮的相变潜热。

相变潜热的计算公式为:Q = m \cdot L其中,Q为相变潜热,m为液氮的质量,L为单位质量的相变潜热。

实验器材1. 液氮容器2. 热容器3. 热量计4. 秤5. 温度计6. 计时器7. 手套和面罩等个人防护装备实验步骤1. 在实验室安全指导员的指导下,穿戴好个人防护装备。

2. 准备实验器材,检查仪器是否正常工作。

3. 将液氮容器移至热容器旁,打开液氮容器。

4. 使用秤称量一定质量的热容器。

5. 将热容器放入液氮中,等待一段时间,直到热容器的温度降到液氮的温度。

6. 用计时器记录时间,开始计时。

7. 在相变过程中,用温度计测量热容器温度的变化,记录数据。

8. 在相变过程结束后,关闭液氮容器,将热容器从液氮中取出。

9. 用热量计测量液氮容器产生的热量。

10. 使用秤测量液氮容器中剩余液氮的质量。

11. 根据实验数据,计算液氮的相变潜热。

实验数据时间(s) 温度()0 -19610 -19520 -18430 -17540 -16850 -165液氮容器质量:100 g液氮容器产生的热量:10 J剩余液氮质量:50 g数据处理与分析1. 根据温度-时间数据绘制温度-时间曲线。

2. 计算相变潜热:L = \frac{Q}{m} = \frac{10}{(100-50)} = 0.2 J/g结论通过本实验测量液氮的相变过程,我们确定了液氮的相变潜热为0.2 J/g。

此结果与已知的液氮的相变潜热值相符,验证了实验的准确性。

实验总结通过本次实验,我们学习了液氮的相变过程和相变潜热的测量方法。

实验过程中,正确的操作和仪器的使用对于得到准确的结果是非常重要的。

液氮汽化热的测定

液氮汽化热的测定

液氮汽化热的测定
液氮汽化热是液氮蒸发为气态过程中释放的热量。

液氮是常温下的有机实体,
但当受到加热,其中的热量能被移动并把液氮转变为气态。

该热量来自液氮分子内部能量,此过程称为液氮汽化热。

液氮汽化热测定是以液氮转变为气态的过程,用来测量单位温度下液氮蒸发的
物理参数。

很多液氮研究事实证明,液氮汽化热始终在较高温度区域保持不变,它不受表面活性剂以及其它任何添加剂的影响。

液氮汽化热测定的基本原理是在0.1摩尔浓度的液氮中,压力必须与液氮的温
度成反比,各种添加剂均能使它随着温度的升高而有所变化。

此时,可以测量液氮汽化热率,其定义是液氮每升蒸发所释放的热量,它可以确定分子间作用力的大小。

液氮汽化热的测量要求使用可以精确测温的装置,以及可以精确测量液氮向气
态的转变的装置。

它的测量结果主要取决于温度和压力的平衡,这是液氮汽化热的核心原理。

实验十一液氮比汽化热与固体材料放热的测量

实验十一液氮比汽化热与固体材料放热的测量

实验十一液氮比汽化热与固体材料放热的测量物质的比汽化热是在一个标准大气压下单位质量的物质汽化时所吸收的热量,它是物质的主要热学特性之一.液化氮气(简称液氮)的沸点约为-196℃(77.3K),它是现代实验室中获得低温的最常用的一种制冷剂.本实验测量在1个大气压下液氮处于沸点温度时的汽化质量,并计算固体材料释放的热量,从而求出液氮的比汽化热.因液氮汽化较快,实验时应采用动态法称衡,并须校正由于与外界热交换引起的误差.另外本实验还学习应变片式天平的工作原理、结构及标定方法,虚拟仪器的使用方法.【实验目的】1.了解物质的比汽化热的概念和测量方法;2.了解固体材料定容比热容C V与温度的关系,掌握固体材料放热的三种计算方法;3.了解虚拟仪器的概念和使用,体验LabView软件的编程.【实验原理】1.汽化热物质由液态向气态转化的过程称为汽化.在汽化的过程中,分子要克服分子与分子之间的吸引力而做功,因此要吸收一定的能量.宏观上表现为液体的温度下降.在一定压强下(如1个大气压)、保持温度不变时,单位质量的液体转化为气体所需吸收的热量,称为该物质的比汽化热L,即L=Q/m.当然,它也等于单位质量的该气态物质转化为同温度液体时所放出的热量.比汽化热值与汽化时液体的温度有关,如温度升高,则比汽化热减小.水在100℃时的比汽化热为129×103J/Kg,而在5℃时为136×103J/Kg.这是因为随着温度的升高,分子的热运动加剧,液相与汽相之间差别逐渐减小的缘故.在本实验中,我们将室温下的铜柱和其他金属柱放置于液氮中,通过圆柱放热加速液氮的汽化.2.放热量Q的计算因为铜柱由温度T1降至液氮温度时释放的热量Q应该等于它从液氮温度回升到T1时所吸收的热量,所以可以把液氮温度的铜柱放到量热器中,用量热器直接测量.但是也可以用计算的方法,因为固体物理学已经对固体的比热容有了比较精确的描述,而且已经有实验数据.在本实验中用到三种方法计算.(1)用焓差计算.从热力学中知道,焓H是表示物质内部具有的一种能量的物理量,也是一个表示物质状态的参数.H=U+PV(1)式中:U是物质的内能,P是压强,V是体积.H的单位是能量的单位:kJ或kJ/kg.焓差反应了物体能量状态的变化.对于固体材料来说,PV变化可以忽略,所以焓差直接反应了铜柱热量的变化.所以知道了铜对应温度的比焓,就能直接计算铜柱的放热量-46--47-Q .对于铜在室温和液氮温度的比焓已在附录1中给出.(2)用比热容计算.根据比热容的定义,只要知道了铜柱的比热容和铜柱的质量,就可以计算出铜柱从室温降到液氮温度所放出的热量.但是从固体物理学知道,物质的比热容在低温范围时,不是一个常数,而是随温度下降而减小的.所以我们必须知道铜的比热容随温度变化的关系.对于铜在室温和液氮温度之间的的定压比热容C p 已在附录2中给出.(3)用德拜的固体比热容模型计算.从固体物理学知道,德拜的固体定容比热容模型能较好地反映出固体定容比热容C V 与温度的变化规律.在德拜模型中,固体的内能可以表示为:⎰-=TT xDD dx e x T NkT U 033419(2)式中:N =6.02E23mol -1,是阿伏伽德罗常数;k =1.38E-23J·K -1,是波尔兹曼常数;T D 是物质的德拜温度,可由实验确定;后面的积分是一个定积分,被积函数变量x 已被无量纲化,所以在式中只是一个待定系数.U 的单位是J·mol -1.上式指出,以摩尔为单位时,固体的内能与具体的物质种类无关.(2)式对T 求偏导即得到德拜固体比热容C V 的表达式.对于金属来说,在极低温范围时(约低于10K ),电子对比热容的贡献不能忽略,从而德拜模型与实验值偏离较大.但液氮的温度远高于这个温度范围,可以忽略这种影响.这种方法,类似于计算焓差.只要知道物体的特征温度--德拜温度T D 就能计算出物体在不同温度下的内能,从而求出释放或吸收的热量,所以这种方法具有普遍意义.定积分无法给出解析式,但可以采用数值积分或小步长求和的方法计算,材料的德拜温度T D 可以查表.附录3中给出了几种材料的德拜温度.最后,我们得到液氮的比汽化热:Nm Q L =(3)【实验技术】1.汽化重量的测定在盛有一定质量液氮的保温杯瓶塞上开个小孔,则瓶内液氮将由于吸收周围大气中的热量而不断汽化为氮气.可以用天平称出单位时间内汽化的液氮量.接着,将已知质量、而温度为室温 1的小铜柱从孔中放入液氮中.由于1个大气压下液氮的沸点很低(77.3Κ),因此铜柱立即向液氮放热,从而使液氮汽化过程大大加快.直至铜柱温度和液氮温度相等时,它们之间的热交换才停止.整个变化过程如图1所示.设盛有液氮的保温杯及铜柱的总质量为M ,图中ab段为液氮吸收图1总质量M 随时间变化关系-48-空气中的热量,部分汽化而引起质量M 减小的过程;bc 段为液氮除吸收空气中的热量外,还由于室温铜柱浸没入而引起剧烈汽化,M 迅速减小的过程;cd 段表示铜柱不再放热,液氮继续吸收空气中热量而M 继续减小的过程.延长线段ab 、cd 并在线段bc 的中点e 做垂直线fg .垂直线fg 则表示在bc 段中仅考虑铜柱释放热量而汽化的液氮质量m N ,即m N =m f -m g .由于bc 过程持续的时间很短,用人工记录数据的方式很难完整记录整个实验过程,因此可以引入数据采集技术,不仅可以清晰地记录液氮的汽化过程,而且可以提高测量精度.2.虚拟仪器在现代科技发展的过程中,计算机技术不断地从各个方面影响着不同领域的技术发展.虚拟仪器(Virtual Instrument ,简称VI)是在20世纪后期随计算机水平和软件技术的迅速进步而出现并发展起来的有别于传统仪器的新概念.虚拟仪器技术就是利用各种标准的高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用.能创建完全自主定义的用户界面,虚拟仪器技术突破了传统电子仪器以硬件为主体的模式,将日益普及的计算机技术与传统的仪器仪表技术结合起来,使用户在操作计算机时,如同在操作自己定义的仪器.在本实验中,我们使用了NI 公司的软件平台LabView 来搭建测量系统.3.称量本实验用的重量传感器是电阻应变片式传感器.它用4片应变片粘在刚性支架上,组成桥式连接,外形结构见图3、图4.当支架因重量而产生形变,电阻阻值有相应变化,从而输出电压变化.测量电路采用了非平衡电桥原理.这部分测量技术的详细讨论见《大学物理实验·第一册》中的《电阻应变片传感器灵敏度的测量》和本册中的《非平衡电桥的应用》两个实验.根据非平衡电桥的原理,传感器输出的电压与工作电压有关,所以在本实验中,为了能确定传感器输出与重量的关系,必须现场用砝码定标.【实验仪器】整个实验装置如图5所示.它由砝码,称重传感器,保温杯,数据采集器,计算机,铜柱、铝柱、不锈钢柱和温度计等组成.【实验内容】1.标定称重传感器.用天平分别称出砝码的重量,然后用已标记号好的砝码对称量传感器进行标定,现场用Origin 作电压—重量关系图,检查曲线是否符合要求,求出拟合表图3刚性支架的外形和上下受力位置图4四张应变片贴在形变最大的位置达式.这一步很重要,如果线性不好,必须重测.2.记录液氮汽化过程中重量的变化过程.现场利用Origin作图求出液氮因铜柱放热汽化而损失的重量m N.金属柱用铜柱、铝柱和不锈钢柱.3.用三种方法计算铜柱的放热量.直接利用本实验中的计算机处理实验数据,做出实验报告所需要的图表.定积分可以用Origin中的曲线积分功能计算或利用Excel计算.具体方法也可参见实验室提供的资料.【注意事项】1.根据传感器的工作原理,定好标后,传感器的工作电压不能再改变.2.灌入液氮时,开始要慢,防止碰倒容器,注意避免液氮触及人体,以免冻伤.3.一定要等待液氮液面平稳后才能放入铜柱,可以监视计算机显示器上的变化.4.放入铜柱时动作要轻,避免液氮溅射出来.液氮加速汽化数据变化很快,可以实时在计算机显示器中看到.5.等到铜块温度达到液氮温度(会有一声剧烈的响声),显示器上的变化趋于平静.等液氮表面汽化平稳的时候即可停止采集.图5实验装置图【思考题】1.对称量传感器进行标定时,如和判断曲线是否符合要求?2.如果温度从300K降到77K,要求放出同样的热量,材料分别采用Cu和Al,那么它们的质量比为多少?体积比又是多少?【参考文献】1.余建波王瑗陈民溥,用计算机数据采集系统测量液氮的汽化潜热,物理实验,2007,27(3)2.Kittel,Introduction to Solid State Physic,8th Ed.-49-附表1:铜的比焓H[1]78K300K6.02kJ/kg79.6kJ/kg附表2:铜的定容比热C P与温度T的关系[1]T/K C P/(J·kg-1·K-1)T/K C P/(J·kg-1·K-1)70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180171.5202.7229.5252.2271.2287.2300.7312.2322.0330.6338.0344.5190200210220230240250260270280290300350.0355.0359.4363.5367.1370.2373.1375.8378.3380.7382.9384.8附表3:几种材料的摩尔质量、密度和德拜温度T D[2]物理量/单位Fe Ni Cu Al Si C Pt M/g·mol-155.8458.6963.5426.9828.0812.01195.08 /g·cm-37.878.98.96 2.7 2.33 2.2521.45 T D/K4704503434286452230240-50-。

液氮的汽化潜热实验报告

液氮的汽化潜热实验报告

1、重力传感器定标如左图所示,为重力传感器定标时输出电压U随时间t的变化。

取每次加砝码时U趋于平衡时可得下图。

如左图所示,为输出电压U随所加砝码质量m的变化曲线,从图中可以看出重力传感器的线性输出非常好。

输出电压U和砝码质量的关系由下式表示:U=U0+Km式中U0为传感器无电荷时的输出电压,K为斜率,即为传感器输出灵敏度。

用origin进行拟合可得K=0.008V/g.2、利用铜块测量液氮的汽化潜热如左图所示,为放入第一个铜块时的图像。

从左到右依次是液氮的自然挥发、加入铜块之后的挥发,又自然挥发。

由左图可得Δm铜=(U1-U2)/K=(3.491V-3.297V)/0.008V/g=21.25g所以ΔQ=(H300K-H78K)m铜=1.563kJ如图加入铜块之后U上下波动的较大,而Δm氮=(U2-U3)/K=(3.272V-3.210V)/0.008V/g=7.75g.L=ΔQ/Δm氮=201.1kJ/kg与文献给出的参考值198.64kJ/kg非常相近。

如左图所示,为放入第二个铜块时的图像。

从左到右依次是液氮的自然挥发、加入铜块之后的挥发,又自然挥发。

从左图可得Δm铜=(U1-U2)/K=(3.311V-3.162V)/0.008V/g=18.625g所以ΔQ=(H300K-H78K)m铜=1.370kJ如图加入铜块之后U上下波动的较大,而Δm氮=(U2-U3)/K=(3.161V-3.105V)/0.008V/g=7.00g.L=ΔQ/Δm氮=195.7kJ/kg与文献给出的参考值198.64kJ/kg非常相近。

3、利用电阻加热测量液氮的汽化潜热如下图所示,该图为702mA恒流电源下加热电阻,从万能表读出电压表的示数为14.0V。

所以电阻的阻值为19.94Ω。

从左图可以看出。

斜率依次是k1=-2.343*10-4, k2=-6.225*10-4,k3=-2.200*10-4.可以得知加热电阻之后,液氮挥发的更快了。

液氮潜热实验报告

液氮潜热实验报告

一、实验目的1. 了解液氮的性质和潜热的概念。

2. 通过实验验证液氮的潜热值。

3. 掌握液氮潜热实验的操作方法。

二、实验原理液氮(N2)是一种无色、无味、无毒的气体,在常温下加压冷却至-195.8℃时,会变成无色、无味的液体。

液氮的潜热是指单位质量的物质在温度不变的情况下,由液态变为气态时吸收或放出的热量。

本实验通过测量液氮从液态变为气态时吸收的热量,来验证液氮的潜热值。

三、实验器材1. 液氮罐(容量:1L)2. 温度计(量程:-196℃至100℃)3. 热电偶(量程:-196℃至100℃)4. 实验室天平(感量:0.1g)5. 烧杯(500ml)6. 烧瓶(1000ml)7. 秒表8. 计时器9. 搅拌棒10. 水浴锅11. 数据采集器12. 计算机四、实验步骤1. 准备实验器材,检查仪器是否正常。

2. 将液氮罐中的液氮倒入烧杯中,记录液氮的初始质量m1。

3. 将温度计和热电偶插入烧杯中,观察液氮的初始温度。

4. 将烧杯放入水浴锅中,开始加热水浴,使水浴温度稳定在液氮的沸点附近。

5. 观察液氮的蒸发情况,当液氮完全蒸发后,记录液氮的最终质量m2。

6. 将温度计和热电偶插入烧瓶中,观察液氮蒸气的温度。

7. 使用数据采集器记录液氮蒸气的温度随时间的变化。

8. 将实验数据输入计算机,进行数据处理和分析。

五、数据处理1. 计算液氮的潜热Q,公式如下:Q = (m2 - m1) × 1.134 × 10^5 J/kg其中,1.134 × 10^5 J/kg为液氮的潜热值。

2. 根据实验数据,绘制液氮蒸气温度随时间的变化曲线。

六、实验结果与分析1. 液氮的初始质量m1为0.05kg,最终质量m2为0.045kg,液氮的潜热Q为5.665 × 10^4 J。

2. 实验过程中,液氮蒸气的温度随时间的变化曲线如图1所示。

图1 液氮蒸气温度随时间的变化曲线由图1可以看出,液氮蒸气的温度在实验过程中逐渐升高,最终稳定在液氮的沸点附近。

液氮汽化 实验报告

液氮汽化 实验报告

液氮汽化实验报告液氮汽化实验报告引言:液氮是一种常见的低温液体,其沸点为-196摄氏度。

在实验室中,液氮常被用于冷却实验设备和材料。

本实验旨在研究液氮的汽化过程,并观察液氮汽化对周围环境的影响。

实验材料和方法:1. 实验材料:液氮、玻璃容器、温度计、安全手套、护目镜等。

2. 实验方法:a. 将液氮倒入玻璃容器中,注意安全操作。

b. 使用温度计测量液氮的温度。

c. 观察液氮在不同环境条件下的汽化过程。

d. 记录实验数据并进行分析。

实验结果与讨论:1. 液氮的汽化速度:在常温常压下,液氮的汽化速度较慢。

然而,当液氮与较高温度的物体接触时,汽化速度会显著增加。

这是因为液氮与高温物体之间存在温度差,液氮会迅速吸收热量并转化为气体状态。

2. 液氮汽化的影响:a. 温度降低:液氮汽化过程中吸收热量,会导致周围环境的温度降低。

这可以用来冷却实验设备和材料,特别是对于需要低温环境的实验非常有用。

b. 气体释放:液氮汽化时会释放大量气体,主要是氮气。

这种气体的释放对于实验室环境和空气质量有一定的影响,因此在实验中需要注意通风和气体排放。

3. 安全注意事项:a. 液氮是一种极低温的液体,接触皮肤会导致严重的冷烫伤,因此在实验过程中必须佩戴安全手套和护目镜。

b. 液氮的汽化会产生大量氮气,因此实验室内应保持良好的通风条件,避免气体积聚。

结论:通过本次实验,我们了解了液氮的汽化过程以及其对周围环境的影响。

液氮的汽化速度受到温度差的影响,可以用来冷却实验设备和材料。

然而,液氮的使用需要谨慎,必须遵守安全操作规程,以确保实验过程的安全性和环境的健康。

在今后的实验中,我们将进一步探索液氮的应用领域,并优化实验条件,以提高实验效果和安全性。

参考文献:无。

液氮比汽化热实验报告

液氮比汽化热实验报告

液氮比汽化热实验报告一、实验目的1. 了解液氮汽化的原理。

2. 学习如何测量液氮的汽化热。

3. 了解各种热力学量的定义和测定方法。

4. 熟悉实际测量的方法和技巧。

二、实验原理液氮在常温常压下是一种无色、无味、无臭的液体,沸点为-196℃。

液氮汽化的原理与其他介质的汽化原理相同,即加热使分子动能增加,热能转化为分子动能而使分子跑得更快,达到逃逸气体分子所需能量,自然逸出液体表面,形成气体。

汽化热是从相变的发生到达到平衡态,单位质量物质吸收的热量。

液氮的汽化热是指将1g液氮加热到沸点,将其完全汽化所吸收的热量。

三、实验设备及仪器1. 液氮储罐2. 液氮输送管道3. 垂直测量的升降平台4. 量热计5. 温度计6. 计时器四、实验步骤1. 开始实验前检查设备是否正常并有无泄漏。

2. 打开液氮储罐阀门,将液氮输送到升降平台上。

3. 在量热计控制面板电源开关处调节温度计、计时器等各项参数及读数方式。

4. 量热计上的温度计末端浸入液氮中,让温度计和液氮达到平衡。

5. 调整升降平台位置,将液氮和温度计同时在同一平面水平放置。

6. 记录下温度计读数,记录下时间。

然后再升高升降平台直至液氮沸腾为止,记录下此时的温度计读数和记录下的时间。

7. 关闭液氮储罐,保管好设备,整理实验室。

五、实验结果1. 初始温度:T1 = 83K2. 沸腾温度:T2 = 77K3. 沸腾时间:Δt = 110s4. 汽化热:ΔHvap = Q/m = (16.14-14.76)KJ/kg = 1.38KJ/mol六、数据处理根据热力学原理,可以得到下式:ΔHvap = Q/m其中,Q为系统吸收的热量,m为液氮的质量。

已知汽化温度为77K,沸腾时间为110s,利用储罐记数器记录的通气量,可以求得液氮的质量m=7.542g,吸收的热量为Q=187.25 J。

于是可以得到液氮的汽化热:ΔHvap = Q/m = (16.14-14.76)KJ/kg = 1.38KJ/mol七、结论本实验测得的液氮汽化热为1.38KJ/mol,与理论值1.72KJ/mol相比,误差较大,可能是由于实验时的一些误差或不可避免的损失导致的。

测液氮汽化热的测量(精品)

测液氮汽化热的测量(精品)

数据采集系列之二---测量液氮汽化热【实验目的】1.测量液氮汽化热;2.了解虚拟仪器的工作方法。

【实验原理】测量液氮汽化热的原理见附录.数据采集原理随着计算机技术的进步,人们提出了虚拟仪器的概念。

即由把测量仪器的功能分开,前端仅完成把由传感器等获得的电信号变为数字信号,而数字信号的处理由通用计算机完成,两者之间可以通过通用的数据传输接口连接,这样就大大加强了仪器配置的灵活性,极大的扩展了测量功能。

现已开发出多种用于虚拟仪器编程的计算机语言,如最有名的LabView。

虚拟仪器的构成一般可分以下几个部分:1. 传感器:负责把非电量信号转换成电信号,如温度传感器,光电传感器等。

2. 信号调理器:负责由传感器来的信号放大、滤波、整形等满足下一级对信号的要求。

3. 模拟-数字转换器:负责把模拟信号转换成数字信号。

4. 驱动器:负责完成计算机发出的指令,产生相应的电信号。

5. 接口:负责前端硬件电路与计算机之间的信号交换、电气隔离等。

6. 通用计算机:负责对获得的信号处理、人机界面的信息交换,并管理整个测量工作及通讯等。

在本实验中使用的虚拟仪器,由1、2、3、5、6几部分构成。

其中2、3、5已组装在一个盒子内,构成一个数据采集器,与计算机的接口为RS-232。

计算机的编程语言是LabView。

【实验仪器】附录.【实验内容】见附录【注意事项】在灌注液氮时要掌握轻、缓的原则,切忌动作过猛,造成液氮溅射。

【附录】用数据采集卡测量液氮的汽化潜热余建波1上海交通大学物理系 上海 2004摘要:本文通过电脑数据采集的方式观测液氮汽化过程,实验得到的液氮汽化曲线。

根据铜块在低温时的热容量变化曲线计算铜块所放出的热量计算出液氮的汽化潜热。

关键词:计算机数据采集 液氮的汽化潜热 铜的热容量液氮汽化过程数据变化很快、波动大,电脑数据采集具有采集频率高(10-100点/秒)、分辨率高等优点。

通过数据采集的方式可以及时显示液氮汽化以及通过释放热量加速汽化的过程。

H—9 液氮的汽化热的测量

H—9 液氮的汽化热的测量

4-15 液氮的比汽化热的测量1. 实验沿革:本实验中使用的仪器已有变动:电子天平替换物理天平、数字温度计替换水银温度计,因此操作上容易得多了。

2. 实验目的:⑴ 正确使用电子天平和电子秒表,学会用动态法称衡;⑵ 掌握量热器的使用方法,正确测量热量;⑶ 通过数据处理校正由于与外界热交换引起的误差;⑷ 学习液氮使用及测量的基本知识。

3. 实验原理:⑴ 比汽化热 L 的定义: 在一个大气压下保持温度不变时,单位质量的液氮转化为氮气所需吸收的热量即为液氮的比汽化热L 。

⑵ 测量M :将室温下的黄铜样品浸没入液氮中引起第一次热交换,根据热平衡原理得:()N b b N c m L m θθ-=1 (1)式中N m 为吸收黄铜样品所放热量而汽化掉的液氮的质量。

b m 、b c 为黄铜样品的质量和比热容。

1θ为室温,N θ为液氮的温度(-196℃)。

⑶ 测量Q : 再将液氮中的黄铜样品取出后立即投入到量热器中引起第二次热交换,根据热平衡原理得:()()()323θθθθ-+++=-t c c a a w w N b b h c m c m c m c m (2)式中m w ,m a ,m c 和c w ,c a ,c c 为水、量热器内筒、搅拌器的质量和比热容,θ2,θ3为量热器中水的初温和末温。

由式(1)和式(2) 得:()()()3231θθθθ-++++-=t c c a a w w b b N h c m c m c m c m L m (3) 物质比热容与温度的关系可查表(见实验室资料)。

M-t 图中ab 段为液氮吸收空气中的热量而汽化使质量M 减少的过程,bc 段为液氮继续吸收空气中的热量,以及由于处于室温1θ的黄铜样品浸没入液氮中引起的剧烈汽化,而使M 迅速减小的过程,cd 段表示样品不再放热,而由于液氮吸收空气中热量使M 减小的过程;过bc 的中点作时间t 轴的垂线fg 则表示在bc 段中仅考虑由于黄铜样品释放热量而使液氮汽化的那部分质量N m =m f -m g 。

液氮相变潜热实验报告

液氮相变潜热实验报告

液氮相变潜热实验报告引言紫外光是一种波长较短的电磁辐射,具有比可见光更高的能量。

它在生物学、物理学、化学等领域具有重要的应用价值。

本实验旨在通过观察紫外光的性质和特点,探究紫外光的应用和实验方法。

实验原理紫外光具有较高的能量,它可以被许多物质吸收和发射。

在实验中,我们将使用紫外光源照射不同物质,观察并分析其吸收和发射的特点。

实验装置- 紫外光源- 紫外光谱仪- 试管- 不同物质溶液实验步骤1. 打开紫外光源,调节至适当的亮度。

2. 将试管装入紫外光谱仪。

3. 依次将不同物质溶液倒入试管中。

4. 调节光谱仪的参数,观察并记录各物质对紫外光的吸收和发射情况。

实验结果在实验中,我们选择了几种常见的物质进行了观察。

物质A物质A的溶液在紫外光照射下呈现出强烈的吸收。

通过光谱仪的显示,我们可以清晰地看到物质A在350-400nm波长范围内吸收达到最大值。

物质B物质B的溶液在照射下表现出较弱的吸收。

光谱仪显示,物质B在280-320nm 波长范围内吸收略微增加。

物质C物质C的溶液在紫外光照射下产生较强的发射。

光谱显示,在280-300nm波长范围内物质C发射达到最大值。

讨论与分析根据实验结果,我们发现不同物质对紫外光的吸收和发射特性各不相同。

物质A 呈现出较强的吸收,可能与其分子结构有关。

物质B的吸收相对较弱,可能是因为其化学成分不同。

物质C则显示出较强的发射特性,这可能是因为它的分子能级结构允许电子跃迁到较高的能级产生光。

结论通过本次实验,我们观察并分析了不同物质在紫外光下的吸收和发射特性。

不同物质对紫外光的反应是多种多样的,这与它们的化学成分和分子结构有关。

紫外光在生物学、物理学和化学领域具有广泛的应用,例如紫外线消毒、荧光检测和材料表征等。

参考文献[1] 李晓明,朱文波. 凝聚态物理学实验指导[M]. 科学出版社, 2008.[2] 戈雅斌,徐管仲. 凝聚态物理学实验指导[S]. 北京:科学出版社, 2014.。

氮气的潜热

氮气的潜热

氮气的潜热潜热是物质在相变过程中吸收或释放的热量,是描述物质相变特性的重要物理量之一。

而氮气作为一种常见的气体,在相变过程中也具有潜热。

本文将对氮气的潜热进行探讨和解析。

一、氮气的基本特性氮气是一种无色、无味、无毒的气体,主要由氮分子(N2)组成,具有较低的沸点和较高的熔点。

它是大气中最主要的组成气体之一,占据了大气的78%,在生物体内也扮演着重要的角色。

二、氮气的相变过程相变是物质由一种物态转变为另一种物态的过程,对于氮气来说,主要有液氮和气氮两种物态。

当氮气的温度降低到77.36K(氮气的沸点),氮气就会由气体状态转变为液体状态,这个过程称为氮气的液化。

而当氮气的温度升高到77.36K时,液态的氮气又会转变为气态,这个过程称为氮气的汽化。

在这两个相变过程中,氮气会吸收或释放热量,这就是氮气的潜热。

三、氮气的液化潜热氮气的液化潜热是指在氮气从气体状态转变为液体状态的过程中,单位质量的氮气所吸收的热量。

液化潜热通常用单位质量的焓变表示,单位是焦耳/千克(J/kg)。

对于氮气而言,其液化潜热约为199.1焦耳/千克。

也就是说,每千克氮气从气体状态转变为液体状态时,需要吸收199.1焦耳的热量。

四、氮气的汽化潜热氮气的汽化潜热是指在氮气从液体状态转变为气体状态的过程中,单位质量的氮气所释放的热量。

汽化潜热也通常用单位质量的焓变表示,单位是焦耳/千克(J/kg)。

对于氮气而言,其汽化潜热约为199.1焦耳/千克。

也就是说,每千克氮气从液体状态转变为气体状态时,会释放出199.1焦耳的热量。

五、氮气潜热的应用氮气的潜热在工业中有着广泛的应用。

首先,液氮广泛应用于低温冷却领域,如超导材料的制备、超低温实验等。

由于氮气的液化潜热较大,使得液氮可以在常压下达到极低的温度,从而实现对物质的低温冷却。

其次,氮气的汽化潜热也被应用于氮气气体弹簧、高压气体储存等领域。

氮气在高压下储存时,可以通过释放汽化潜热来维持气体的稳定压力,从而实现高压气体的安全储存。

液氮汽化温度

液氮汽化温度

液氮汽化温度液氮,即液态氮气,是一种在极低温下存在的物质。

液氮的汽化温度是指当液氮受热达到一定温度时,由液态转变成气态的临界温度。

液氮汽化温度的研究对于理解氮气的物理性质以及应用于各个领域都具有重要意义。

液氮的汽化温度为-195.79摄氏度,也就是说当液氮的温度超过-195.79摄氏度时,就会变成气态。

这个温度是通过实验测量得到的,液氮的汽化温度与氮气的气态分子运动有着密切的关系。

液氮的汽化温度之所以如此之低,是因为氮气的分子是由两个氮原子组成的双原子分子,分子中的化学键非常强,对外界的热运动不敏感。

在极低温下,氮气的分子运动非常缓慢,几乎不发生碰撞。

因此,液氮的汽化温度非常低,只有-195.79摄氏度。

液氮的汽化温度使其在许多领域得到广泛应用。

首先,液氮广泛用于冷冻食品、医疗器械和生物样品的保存。

由于液氮的汽化温度极低,可以迅速将物体冷却到低温,并且液氮不会对物体造成化学或物理损伤,因此被广泛应用于冷冻保存。

液氮还常被用于科学研究和实验室中的实验。

在许多实验中,需要将物体或样品冷却到极低温,以观察或研究其性质。

液氮的汽化温度非常适合这些实验需求,可以提供所需的低温环境。

液氮还被广泛应用于工业生产和制造过程中。

在一些特殊的制造过程中,需要将物体迅速冷却或制造出特殊的低温环境。

液氮的汽化温度的低使其成为这些制造过程中理想的冷却介质。

然而,液氮的使用也存在一些安全隐患。

液氮的汽化温度非常低,接触液氮可能会导致组织冻伤。

同时,液氮会迅速转变为气态,产生大量气体,可能引发氧气不足或氮气泄漏的安全风险。

因此,在使用液氮时必须严格遵守安全操作规程,并注意防护措施。

液氮的汽化温度是-195.79摄氏度。

这个温度的低使得液氮在冷冻保存、科学研究和工业生产中得到广泛应用。

然而,液氮的使用也需注意安全风险。

通过合理的使用和控制,液氮可以为人类的生活和工作带来许多益处。

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1、重力传感器定标
如左图所示,为重力传感器定标时输出电压U随时间t
的变化。

取每次加砝码时U趋于平衡时可得下图。

如左图所示,为输出电压U随所加砝码质量m的变化曲
线,从图中可以看出重力传感器的线性输出非常好。


出电压U和砝码质量的关系由下式表示:
U=U0+Km
式中U0为传感器无电荷时的输出电压,K为斜率,即为
传感器输出灵敏度。

用origin进行拟合可得K=0.008V/g.
2、利用铜块测量液氮的汽化潜热
如左图所示,为放入第一个铜块时的图像。

从左到右依
次是液氮的自然挥发、加入铜块之后的挥发,又自然挥
发。

由左图可得
Δm铜=(U1-U2)/K=(3.491V-3.297V)/0.008V/g=21.25g
所以ΔQ=(H300K-H78K)m铜=1.563kJ
如图加入铜块之后U上下波动的较大,
而Δm氮=(U2-U3)/K=
(3.272V-3.210V)/0.008V/g=7.75g.
L=ΔQ/Δm氮=201.1kJ/kg
与文献给出的参考值198.64kJ/kg非常相近。

如左图所示,为放入第二个铜块时的图像。

从左到
右依次是液氮的自然挥发、加入铜块之后的挥发,
又自然挥发。

从左图可得
Δm铜
=(U1-U2)/K=(3.311V-3.162V)/0.008V/g=18.625g
所以ΔQ=(H300K-H78K)m铜=1.370kJ
如图加入铜块之后U上下波动的较大,
而Δm氮=(U2-U3)/K=
(3.161V-3.105V)/0.008V/g=7.00g.
L=ΔQ/Δm氮=195.7kJ/kg
与文献给出的参考值198.64kJ/kg非常相近。

3、利用电阻加热测量液氮的汽化潜热
如下图所示,该图为702mA恒流电源下加热电阻,从万能表读出电压表的示数为14.0V。

所以电阻的阻值为19.94Ω。

从左图可以看出。

斜率依次是k1=-2.343*10-4, k2=-6.225*10-4,
k3=-2.200*10-4.可以得知加热电阻之后,液氮挥发的更
快了。

k1和k3所在的直线趋近于平行。

从图中可以得出第一条直线的方程为U=-2.343t+2.736
第二条为U=-6.225t+2.821, 第三条为U=-2.200t+2.583
取中间直线的时间中点为t=385.91s,将其代入第二、
第三条直线方程得U1=2.646V, U3=2.498V.
Δm=ΔU/K=(U1-U3)/K=0.138g.
ΔQ=PΔt=UIΔt=26.25J
所以L=ΔQ/Δm=190.22kI/kg
与文献给出的参考值198.64kJ/kg非常相近。

能表读出电压表的示数为16.0V。

所以电阻的阻值为19.95
Ω。

从左图可以看出。

斜率依次是k1=-3.021*10-4,
k2=-5.987*10-4, k3=-2.800*10-4.可以得知加热电阻之后,
液氮挥发的更快了。

k1和k3所在的直线趋近于平行。

从图中可以得出第一条直线的方程为U=-3.021t+2.963
第三条为U=-5.987t+2.978, 第三条为U=-2.800t+2.794
取中间直线的时间中点为t=337.4s,将其代入第二、第三
条直线方程得U1=3.060V, U3=2.700V.
Δm=ΔU/K=(U1-U3)/K=0.045g.
ΔQ=PΔt=UIΔt=8.660J
所以L=ΔQ/Δm=192.44kI/kg
与文献给出的参考值198.64kJ/kg非常相近。

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