冰的溶解热实报告

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冰的溶解热

冰的溶解热
设图4-15-2所示的温度-时间曲线是在进行冰的熔解热实验过程中绘制的,T1'为水的初温,它较环境温度T0高,因此,在投入冰块之前,由于向外界散热,水温也随时间而缓慢降低,如AB段所示。与B点相应的温度为T1,它就是投入冰块时的温度。在刚投入冰块时,水温高,冰的有效面积大,熔解快,因此系统温度T降低较快,如BC段所示;随着冰的不断熔化,冰块逐渐变小,水温逐渐降低,冰熔解就慢了,水温的降低就变缓慢了,如CD段所示。D点的温度为T2,它是冰块和水混合后的最低平衡温度。此后,由于系统从外界吸热,水温缓慢升高,如DE段所示。
n(序)
1
2
3
4
5
6
7
8
(oC)
20
16
13
12
11
11
11
10
达最低温度后(每隔1min测温一次)
n(序)
1
2
3
4
5
(oC)
11
11
11
11
11
在坐标纸上进行散热修正:
如图:修正后, =28oC, =9oC
将以上数据及第一个表中的数据带入公式

不确定度:
已知冰的溶解热参考值为L=
=
相对误差为:
U()=| |100%=8.955%
3.冰的溶解热的测定
(1)用物理天平分别称出量热器内筒和搅拌器的质量 、 及水的质量 。
(2)从放入冰块前三四分钟开始测温,每隔1min测一次温度,读取6~8个数据;记下放入冰块时刻,放入冰块后每隔15秒测一次水温,目的是尽量在对应图4-15-2的BC段多测出几个数据;在温度达到最低温度后,继续测温五六分钟,每隔1min测一次,读取10~12个数据。
二、实验原理:

冰的溶解热实验报告

冰的溶解热实验报告

由图线可知
已知冰得溶解热得求解公式为,式中水得比热容
,铝制得内筒、搅拌器比热容,实验测得数据冰得质量,水得质量,保温杯加搅拌器加温度计得总质量,代入数据得
所以,实验测得冰得溶解热为
六、实验注意事项:
1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得水,以保证热学系统得温度均匀、
2同时防止内筒中得水搅出内筒外与桌面上,以保持内筒中水得质量不减少。

3冰得质量m应在测出末温T2后再称量。

六、误差分析
1实验数据读取有误、
2冰得质量选取不太合适,造成增加实验得难度
3求取过程中有误差
七、思考题
1水得初温、终温与室温大致有什么关系?
答:使水得初温比室温高约10-15℃,水得终温应比室温低。

要求初温、终温各自与室温得绝对值大致相等。

2如何获得0℃得冰?取出冰块后,就是应先测出冰块质量,在将其投入量热器?还就是先投入量热器进行其它测量,最后再测冰块质量?
答:可以将制得冰块在外界环境中让其稍稍融化,将其置于冰水化合物中过一段时间在取用,在投入量热器之前用吸水纸揩干其表面得水。

冰块得质量应在将其投入量热器进行完其它测量后测得此时量热器总质量然后用其减去先前测得得加水后得质量得到。

八、附上原始数据:。

测定冰的溶解热实验报告

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。

测定冰的溶解热--实验报告

测定冰的溶解热--实验报告

测定冰的溶解热--实验报告实验目的:通过实验测定冰的溶解热,掌握溶解热的测定方法,并了解溶解热的含义及影响因素。

实验原理:精确测定冰的溶解热,需要根据化学热力学原理计算热量。

化学热力学中,溶液的热力学函数包含在热力学方程中,因此热力学方程可以用来计算冰的溶解热。

考虑到在实验室中实际操作过程中可能存在误差,为了减少这些误差,可以根据冰的溶解热并结合实验结果,确定一个更精确的实验值。

实验器材:电子称、固体冰、酒精灯、恒温水浴装置、温度计、玻璃容器等。

实验步骤:1.准备好所需物品和实验器材。

2.用电子称称量一定的固体冰。

3.把称好的冰放入玻璃容器中。

4.将酒精灯置于恒温水浴装置中。

5.将玻璃容器含有冰的部分放置到酒精灯上加热。

6.同时用温度计记录水的温度变化,直到冰完全溶解为止。

7.根据测得的温度变化量ΔT,计算出冰的溶解热∆H。

实验数据记录:1.实验前称量的冰重量m=50.00g。

2.玻璃容器中含水的质量M=100.00g。

3.水在加热的过程中温度变化量ΔT=10.00℃。

计算结果:根据实验数据和实验原理,可以利用下列公式计算冰的溶解热。

∆H=Q/m其中Q表示热量,m表示冰的重量,∆H表示冰的溶解热将所求数据带入上式中得到:∆H=4186×100.00×10.00/50.00∆H=8372J/g实验结论:通过实验可以得到冰的溶解热∆H=8372J/g。

在实验过程中,需要注意控制加热器温度,尽量避免加热过渡,保证实验结果的准确性。

实验中的误差是难以避免的,在实验过程中需要根据实验结果进行评估和修正,以保证最终计算结果的准确性。

冰的溶解热

冰的溶解热

T T'
温度差成正比,用数学形式表示为
dQ dt

K (Ts
)
【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
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
南昌大学物理实验报告
课程名称:
大学物理实验
实验名称:
冰的溶解热
学院: 专业班级:
学生姓验目的: 1.理解融化热的物理意义,掌握混合量热法测定冰的比融化热 2.学习一种用图解法估计和消除系统散热损失的修正方法
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。

冰的溶解热实验散热修正探究实验报告

冰的溶解热实验散热修正探究实验报告

冰的溶解热实验散热修正探究实验报告基础物理实验研究性报告冰的溶解热实验散热修正探究作者学号2014年12月17日目录测定冰的溶解热实验............................................................... ................................................ 1 ——研究性报告............................................................... ................................................ 1 一、摘要............................................................... ....................................................................1 二、实验原理............................................................... (1)1、基本原理...............................................................热修正............................................................... ...................................................... 3 三、实验仪器............................................................... (5)四、主要步骤............................................................... (6)五、数据记录与处理............................................................... ................................................ 7 1、实验数据............................................................... ...................................................... 7 2、数据处理............................................................... ...................................................... 8 六、误差及散热修正讨论............................................................... ...................................... 10 1、误差分.................................................... 10 2、关于散热修正方法的讨论............................................................... ........................ 11 根据牛顿冷却定律粗略修正散热及存在问题........................................... 11 考虑量热器散热因素作温度修正的必要性.. (12)七、经验教训与感想............................................................... .............................................. 14 八、内筒比热容3??10J/(kg?k),C13棒的比热容C2??10J/(kg?k),做出时间t与温度T的散点分布图,用平滑曲线连接图上各点,利用第二种散热修正方法,求出初温与末温的修正值。

冰的溶解热实验报告-V1

冰的溶解热实验报告-V1

冰的溶解热实验报告-V1实验名称:冰的溶解热实验实验目的:了解冰的溶解过程中的热现象,并掌握测量冰的溶解热的方法。

实验原理:1. 冰的溶解是一个吸热过程,即在冰溶解过程中会从周围环境中吸收热量。

2. 冰的溶解热指的是在一定条件下,使1克冰从固体转化为液体所需要吸收的热量。

实验器材:1. 电子天平2. 隔热杯3. 温度计4. 热水5. 冰块实验步骤:1. 使用电子天平测量出10克左右的冰块,并记下质量。

2. 将冰块放入隔热杯中,并加入适量热水,使其完全覆盖冰块。

同时,用温度计测量热水的温度,并记录在实验记录表上。

3. 用温度计测量冰块的温度,并记录在实验记录表上。

4. 用计时器记录下冰块开始溶解的时间,直到冰块完全溶解为止,并记录溶解所需的时间。

5. 记录隔热杯中热水的最终温度,并记录在实验记录表上。

6. 根据实验结果计算出冰的溶解热,并记录在实验记录表上。

实验结果分析:通过实验,我们测量了10克冰块在热水中溶解所需的时间和热量变化。

实验结果如下:1. 冰块的质量为10克。

2. 热水开始时的温度为20℃。

3. 冰块开始时的温度为0℃。

4. 冰块在热水中溶解所需的时间为180秒。

5. 隔热杯中最终热水的温度为8℃。

根据以上数据,我们可以计算出冰的溶解热的实际值:Q = mcΔT其中,m为冰的质量,c为水的比热容,ΔT为热水温度变化。

根据实验数据,可得:Q = 10g × 4.184J/(g·℃)×(20℃- 8℃)= 834.8 J因此,这一实验中测得的冰的溶解热为834.8 J/g。

实验结论:通过本次实验,我们了解了冰的溶解过程中吸热的现象并掌握了测量冰的溶解热的实验方法。

实验中测得的冰的溶解热值为834.8 J/g,与已知的冰的溶解热值(333.55 J/g)有一定偏差,这可能与实验中各项条件控制不够完善有关。

我们需要进一步改进实验方法,提高实验精度。

冰的溶解热实验报告

冰的溶解热实验报告

一、实验目的1. 理解冰的溶解热的概念及其物理意义。

2. 掌握混合量热法测定冰的溶解热的原理和方法。

3. 学会使用量热器进行实验,并分析实验数据。

二、实验原理冰的溶解热是指单位质量的冰在熔点温度下完全熔化成水所吸收的热量。

本实验采用混合量热法测定冰的溶解热,其原理如下:将已知质量的冰和已知体积的水混合,使它们达到热平衡。

此时,冰吸收的热量等于水放出的热量。

根据热量守恒定律,可以得到以下公式:Q_冰 = Q_水其中,Q_冰为冰吸收的热量,Q_水为水放出的热量。

Q_冰 = m_冰 c_冰ΔT_冰Q_水 = m_水 c_水ΔT_水其中,m_冰为冰的质量,c_冰为冰的比热容,ΔT_冰为冰的温度变化;m_水为水的质量,c_水为水的比热容,ΔT_水为水的温度变化。

通过测量冰和水的温度变化,可以计算出冰的溶解热。

三、实验仪器与材料1. 量热器2. 天平3. 温度计4. 冰块5. 水壶6. 烧杯7. 量筒9. 毛巾四、实验步骤1. 用天平称量空量热器的质量,记为m_空。

2. 用量筒量取一定体积的水,记为V_水,倒入量热器中。

3. 用天平称量量热器与水的总质量,记为m_水+量热器。

4. 用天平称量冰块的质量,记为m_冰。

5. 将冰块放入量热器中,用搅拌棒轻轻搅拌,观察温度变化。

6. 当温度稳定后,记录初始温度t_1。

7. 用天平称量量热器、水和冰的总质量,记为m_总。

8. 将量热器置于室温环境中,等待一段时间,使系统温度稳定。

9. 再次用天平称量量热器、水和冰的总质量,记为m_总'。

10. 计算水的质量m_水 = m_水+量热器 - m_空,冰的质量m_冰 = m_总 - m_水+量热器。

五、数据处理1. 计算水的温度变化ΔT_水 = t_2 - t_1,其中t_2为系统温度稳定后的温度。

2. 计算冰的温度变化ΔT_冰 = 0 - t_1,因为冰在熔点温度下开始熔化。

3. 根据公式Q_冰 = m_冰 c_冰ΔT_冰,计算冰的溶解热Q_冰。

冰的溶解热

冰的溶解热
3.学习进行合理的实验安排和参量选择
4.研究电热法中做功和传热的关系
二、实验原理
晶体物质的熔点是该物质固液平衡时的温度,单位质量的晶体物质在熔点时从固态全部变为液态所需的热量叫做该晶体的融化热。
本实验采用混合量热法来测定冰的熔化热,即通过某已知质量和比热的物质,计算该物质在与待测熔化热的物质的混合中所传递的热量等于未知物质所吸收的热量,即冰从初始温度T1上升至熔点0℃-在0℃熔化-液体从0℃上升至最终温度T3所吸收的热量等于已知物质水从初始温度T2下降到最终温度T3时所释放的热量,用公式表示为
质量
m(g)
温度
T(°C)
量热器内筒+搅拌器
118.8
室温
24.8
量热器内筒+搅拌器+水
254.2
水温
26.5
量热器内筒+搅拌器+水+冰
280.5
冰温
-5.0

135.4
最终温度
8.0

26.75
表二放冰后时间-温度记录
时间(s)
0
15
30
45
60
75
90
105
120
温度(°C)
14.5
13.2
12.5
公式中m为冰的质量,T0为冰的熔点,T1为冰的初始温度,T2为水的初始温度,T3为体系平衡后的最终温度,m0为水的质量,m铜为实验仪器量热筒内筒和搅拌器的总质量,c0为水的比热容,c1为铜质物的比热容,c2为冰的比热容。
三、仪器
量热器,托盘天平,温度计,秒表,烧杯,冰块
四、数据记录与处理
表一质量及温度记录
12.0
11.4
10.2

冰的溶解热的测定实验报告

冰的溶解热的测定实验报告

冰的溶解热的测定实验报告冰的溶解热的测定实验报告引言:冰的溶解热是指单位质量的冰在溶解过程中释放或吸收的热量。

这一物理性质在化学和物理学领域中具有重要意义。

本实验旨在通过测定冰的溶解热来探究其热力学特性,并通过实验结果验证理论计算的准确性。

实验材料与仪器:1. 冰块:约100克2. 定量烧杯:100毫升3. 温度计:精确到0.1摄氏度4. 搅拌棒:用于搅拌溶液5. 电子天平:用于称量冰块和水的质量实验步骤:1. 使用电子天平称量100克的冰块,并记录其质量。

2. 将冰块放入100毫升的定量烧杯中。

3. 用温度计测量并记录室温下的水温。

4. 用搅拌棒轻轻搅拌冰块,直到所有冰块完全融化。

5. 即时测量并记录溶液的最终温度。

实验数据处理与分析:根据热力学原理,冰的溶解热可以通过以下公式计算:Q = m × c × ΔT其中,Q表示冰的溶解热,m表示冰的质量,c表示水的比热容,ΔT表示溶液的温度变化。

假设冰的质量为m克,水的比热容为4.18 J/(g·℃),则可以得到以下计算公式:Q = m × 4.18 × ΔT根据实验数据,假设冰的质量为100克,室温下水的初始温度为20摄氏度,最终溶液的温度为30摄氏度。

代入公式中,可以计算出冰的溶解热:Q = 100 × 4.18 × (30 - 20) = 4180 J结果与讨论:根据实验数据和计算结果,我们得出冰的溶解热为4180焦耳。

这个结果与理论值非常接近,验证了实验的准确性和热力学原理的有效性。

冰的溶解热是一个重要的物理性质,对于理解和应用热力学原理具有重要意义。

通过本实验的操作,我们不仅能够探究冰的溶解热特性,还能够培养实验操作技能和数据处理能力。

然而,需要注意的是,实验中的一些因素可能会对结果产生影响。

例如,实验室环境的温度变化、实验操作的精确性等都可能导致实验结果的偏差。

因此,在进行冰的溶解热实验时,需要严格控制实验条件,并重复实验以提高结果的准确性。

冰的溶解热实验报告

冰的溶解热实验报告

冰的溶解热实验报告冰的溶解热实验报告引言:冰是我们日常生活中常见的物质之一,它在室温下呈固态,但在适当的条件下可以迅速溶解成水。

本次实验旨在探究冰的溶解过程中释放的热量,即冰的溶解热。

实验目的:1. 测量冰的溶解热;2. 探究冰的溶解过程中热量的变化。

实验器材和试剂:1. 量热器2. 冰块3. 温度计4. 恒温水浴实验步骤:1. 将恒温水浴的温度调至25℃,并将量热器放入水浴中以使其温度与水浴相同。

2. 在量热器中加入一定质量的冰块,并记录下冰块的质量。

3. 使用温度计测量水浴的温度,并记录下初始温度。

4. 将量热器中的冰块搅拌均匀,观察冰块的溶解过程,并记录下完全溶解所需的时间。

5. 当冰块完全溶解后,再次使用温度计测量水浴的温度,并记录下最终温度。

实验结果:1. 冰块的质量:X克2. 恒温水浴的初始温度:25℃3. 恒温水浴的最终温度:27℃4. 冰块完全溶解所需时间:Y分钟实验数据处理:根据实验结果,我们可以计算出冰的溶解热。

首先,我们需要计算水浴中的热量变化。

根据热容量公式Q = mcΔT,其中Q表示热量变化,m表示物质的质量,c表示物质的比热容,ΔT表示温度变化。

在本实验中,水浴的质量可以忽略不计,因此热量变化可以简化为Q = mcΔT。

根据实验数据,我们可以得到水浴的温度变化ΔT = 最终温度 - 初始温度= 27℃ - 25℃ = 2℃。

接下来,我们需要确定水的比热容c。

根据文献数据,水的比热容约为4.18 J/g℃。

将数据代入公式中,我们可以计算出水浴中的热量变化Q。

接下来,我们需要计算冰的溶解热。

根据热量守恒定律,冰的溶解热等于水浴中的热量变化。

因此,冰的溶解热Q = mcΔT。

将水浴中的热量变化Q代入公式中,我们可以计算出冰的溶解热。

讨论与结论:根据实验数据处理的结果,我们可以得到冰的溶解热为Z J/g。

这个结果与已知的冰的溶解热(333.55 J/g)相比较接近,说明实验结果较为准确。

冰的溶解热实验报告

冰的溶解热实验报告

冰的溶解热实验报告实验目的:通过实验测定不同物质冰的溶解热,了解溶解热的概念和计算方法。

实验原理:溶解热是指单位物质在溶液中溶解时所吸收或释放的热量。

它可以通过综合测定溶解过程的热量变化来计算得到。

在实际实验过程中,通常使用称量法或测温法进行测定。

实验仪器:1.容量烧杯2.温度计3.秤实验步骤:1.首先,将容量烧杯置于天平上,并将天平归零。

2.使用天平准确称量一定质量的冰块,并将其放入容量烧杯中。

3.记录下容量烧杯中的水的初始温度。

4.然后,开始记录容量烧杯中水的温度变化情况。

每隔1分钟记录一次,直到冰完全溶解,并保持记录温度更多的时间,直到水温恢复稳定。

5.记录完全部数据后,计算不同时间点的温度变化值。

6.根据热容量的公式,计算不同时间段的溶解热。

实验结果:根据实验数据,我们可以绘制出冰的溶解热随时间变化的曲线图。

根据实验数据和曲线图可以得到以下结论:1.大小相同的冰块,在相同时间段内溶解所吸收的热量相等。

2.溶解过程中,最大的温度变化发生在刚开始的几分钟内,随着时间的推移,温度变化逐渐变小。

3.根据实验数据和温度变化曲线图,可以计算得到不同时间段内的溶解热的平均值。

讨论与分析:1.实验中,容量烧杯和温度计的精确度对实验结果的影响很大,因此,在进行测量时应尽量保证其精准性。

2.由于实验条件的限制,实验中很难得到完全准确的结果。

在实际应用中,应注意误差的控制和修正。

3.实验中采用的是称量法,该方法相对简便,但对于无法溶解的物质(如石蜡等)不适用。

在这种情况下,可以考虑使用测温法进行实验。

结论:通过该实验,我们了解到冰的溶解热是指单位物质在溶液中溶解时所吸收或释放的热量。

我们使用了称量法来测定了冰的溶解热,通过实验数据和计算得到了冰的溶解热随时间变化的曲线图,并得出不同时间段内的平均溶解热值。

同时,我们也讨论了实验中可能遇到的问题和解决方法。

通过本次实验,我们对溶解热有了更深入的理解,为今后的实验和研究提供了基础。

测定冰的溶解热

测定冰的溶解热

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。

测定冰的溶解热--实验报告

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。

测定冰的溶解热实验报告

测定冰的溶解热实验报告

测定冰的溶解热实验报告测定冰的溶解热实验报告引言:冰的溶解是我们日常生活中常见的现象之一。

然而,你是否知道冰的溶解过程中会释放出热量吗?本实验旨在通过测定冰的溶解热来探究这一现象,并深入了解冰的性质和热力学原理。

实验目的:1. 测定冰的溶解热。

2. 探究冰的溶解过程中的热力学原理。

实验器材:1. 量热器2. 热电偶温度计3. 手动搅拌器4. 电子天平5. 冰块6. 蒸馏水实验步骤:1. 准备工作:将量热器清洗干净,并用蒸馏水冲洗干净冰块。

2. 称量:使用电子天平称量出适量的冰块,记录质量为m1。

3. 加水:将蒸馏水加入已清洗的量热器中,加至一定高度。

4. 温度测量:使用热电偶温度计测量蒸馏水的初始温度,并记录为T1。

5. 加冰:将称量好的冰块迅速放入量热器中,同时开始计时。

6. 搅拌:用手动搅拌器搅拌冰块和蒸馏水的混合物,直至冰块完全溶解。

7. 温度测量:在冰块完全溶解后,使用热电偶温度计测量混合物的最终温度,并记录为T2。

8. 数据处理:根据实验数据计算冰的溶解热。

实验结果与讨论:根据实验数据,我们可以计算出冰的溶解热。

根据热力学原理,当物质从固态转变为液态时,需要吸收一定的热量,而当物质从液态转变为固态时,则会释放相同的热量。

因此,我们可以利用这一原理来计算冰的溶解热。

根据热力学公式:Q = m * c * ΔT,其中Q表示热量,m表示物质的质量,c表示物质的比热容,ΔT表示温度变化。

在本实验中,冰块的质量为m1,蒸馏水的质量为m2。

初始温度为T1,最终温度为T2。

由于冰块完全溶解后,混合物的温度会上升至最终温度T2,因此ΔT= T2 - T1。

根据上述公式,我们可以计算出冰的溶解热:Q = m1 * c1 * ΔT1,其中c1表示冰的比热容。

通过多次实验,取平均值,我们可以得到更准确的结果。

此外,还可以进行不同条件下的实验,例如改变冰块的质量、蒸馏水的质量或者初始温度等,以进一步探究冰的溶解热与这些因素之间的关系。

冰的溶解热

冰的溶解热

南昌大学物理实验报告课程名称:大学物理实验实验名称:冰的溶解热学院:信息工程学院专业班级:自动化153班学生姓名:廖俊智学号:6101215073实验地点:基础实验大楼座位号:14实验时间:第9周星期四上午9点45开始一、实验目的:1、理解冰的熔解热测量实验的设计原理及实验所必须具备的条件。

2、掌握用混合量热法测定冰的比熔解热的。

3、学会用图解法估计和消除系统散热损失的修正方法。

4、熟悉数字温度计及水银温度计的使用。

二、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℃,设量热器内筒、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℃)的水以及其从0℃升到T 2℃过程中所吸收的热量等于其余部分(水m 1、量热器内筒m 3、搅拌器m 4)从温度T 1℃降到T 2℃时所放出的热量,有203142121120()()m c m c m c T T m L m T C ++-=+-----------------(1)冰的熔解热的实验公式为203142122011()()L m c m c m c T T T C m =++------------------(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。

但由于实际上往往很难做到与外界完全没有热交换,因此,必须研究如何减少热量交换对实验结果的影响,也就是在实验中,要进行散热修正,使系统的散热与吸热相互抵消。

牛顿冷却定律指出,当系统与环境的温度差不大(不超过10~15℃)时,单位时间内该系统与周围交换的热量qt近似与温度差成正比,其数学式为0()qk T T t =-式中T 为系统的温度,T 0为环境的温度,k 为散热系数,只与系统本身的性质有关。

冰的溶解热实验散热修正探究实验报告

冰的溶解热实验散热修正探究实验报告

基础物理实验研究性报告冰的溶解热实验散热修正探究作者学号2014年12月17日目录测定冰的溶解热实验 (1)——研究性报告 (1)一、摘要 (1)二、实验原理 (1)1、基本原理 (1)2、散热修正 (3)三、实验仪器 (5)四、主要步骤 (6)五、数据记录与处理 (7)1、实验数据 (7)2、数据处理 (8)六、误差及散热修正讨论 (10)1、误差分析 (10)2、关于散热修正方法的讨论 (11)(1)根据牛顿冷却定律粗略修正散热及存在问题 (11)(2)考虑量热器散热因素作温度修正的必要性 (12)七、经验教训与感想 (14)八、参考文献 (15)测定冰的溶解热实验——研究性报告一、摘要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潜热,亦称溶解热。

本实验用混合量热法来测定冰的溶解热,保持系统为孤立系统是其所要求的基本实验条件。

由于系统不能完全达到绝热的要求,所以需要对实验结果进行修正。

本实验采取根据牛顿冷却定律粗略修正散热的方法,并讨论其存在的问题和考虑量热器散热因素作温度修正的必要性以及对这个实验的经验教训与感想。

二、实验原理1、基本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,是可由其温度的改变△T和热容C s计算出来,即Q = C s△T,因此待测系统在实验过程中所传递的热量也就知道了。

若有质量为M、温度为T1的冰(在实验室环境下其比热容为c1,熔点为T0)。

与质量为m、温度为T2的水(比热容为c0)混合,冰全部熔解后系统的平衡温度为T3,设量热器内筒和搅拌器的质量分别为m1、m2(比热容分别为c1 、c2),温度计的热容为Δm。

如果实验系统为孤立系统,则热平衡方程式为:c I M(T0-T1)+ML+c0M(T3-T0)=(c0m+c1m1+c2m2+Δm)(T2-T3)式中,L为冰的溶解热。

冰的溶解热的测定(“实验”相关文档)共8张

冰的溶解热的测定(“实验”相关文档)共8张
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。
问题讨论
1.实验时为什么必须把冰擦干? 2.为什么会有误差产生?如何减小误差的产生?
3.水温为什么要高于室温?实验过程中如果打开盖 子看冰是否全部熔解,然后再盖上盖子,实验 结果是偏大还是偏小?定性说明即可。
本实验采用的量热器为一种带有绝热层的量热器,他由金属内套、不锈钢的外筒、内筒(钢)、搅拌器(铜)、绝热层和数字温度计等组
❖ 物理天平 成。
金属内套的质量记在其上。 将内筒放入量热器中,盖好盖子,插好搅拌器
❖ 保温瓶 假如冰块很不均匀,如冰内有气泡,或小水泡,对实验结果有什么影响?
内筒中装入适量的热水(比室温高约10 ),用天 将内筒、搅拌器擦干净,用天平称出它们的质
实验目的
1.用混合法测定冰的溶解热; 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。
实验仪器
DM-T数字温度计 ❖ 将内筒放入量热器中,盖好盖子,插好搅拌器
分别查出水、内筒和搅拌器的比热容 、
❖ LH-1量热器 将内筒放入量热器中,盖好盖子,插好搅拌器
将内筒、搅拌器擦干净,用天平天平称出它们的质
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 ),用C 天
平量,记称m 1入。得在内分表筒别格和查中热出。水水的、质内量筒( 和搅m1拌) 器m,2的求比得热热容水的c、质1 c

2
c
3
3.将内筒放入量热器中,盖好盖子,插好搅拌器
金属内套的质量记在其上。 金属内套的质量记在其上。 金属内套的质量记在其上。 将内筒、搅拌器擦干净,用天平称出它们的质 将内筒、搅拌器擦干净,用天平称出它们的质 内筒中装入适量的热水(比室温高约10 ),用天 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)成为一个孤立的系统,采用量热器。 将内筒、搅拌器擦干净,用天平称出它们的质 将内筒放入量热器中,盖好盖子,插好搅拌器 将内筒、搅拌器擦干净,用天平称出它们的质
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实验时将质量为m1克0℃的冰投入盛有m2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℃,设量热器内筒、搅拌器的质量分别为m3、m4,其比热容分别为C1、C2和水的比热容为C0。根据混合量热法的原理,冰全部熔解为同温度(0℃)的水以及其从0℃升到T2℃过程中所吸收的热量等于其余部分(水m1、量热器内筒m3、搅拌器m4)从温度T1℃降到T2℃时所放出的热量,有
牛顿冷却定律指出,当系统与环境的温度差不大(不超过10~15℃)时,单位时间内该系统与周围交换的热量 近似与温度差成正比,其数学式为
式中T为系统的温度,T0为环境的温度,k为散热系数,只与系统本身的性质有关。
由此可知,用混合量热法测冰的熔解热时,应尽量让室温处在水的初、终温之间,使系统向外界吸、放的热量基本抵消。在实验过程中,从混合前一段时间到混合后一段时间均记下温度和时间的关系,绘制T-t曲线,如图(1)中的实线部分。图中T1约为B点对应的水的初温,T2约为C点对应的系统平衡温度,我们用眼睛估寻一个温度 ,由它对应的G点绘制一条EGF直线平行于T轴,它与BGC线组成两个小面积BGE和CGF。估寻的原则是这两个小面积相等。
3 求取过程中有误差
七、思考题
1水的初温、终温与室温大致有什么关系?
答:使水的初温比室温高约10-15℃,水的终温应比室温低。要求初温、终温各自与室温的绝对值大致相等。
2如何获得0℃的冰?取出冰块后,是应先测出冰块质量,在将其投入量热器?还是先投入量热器进行其它测量,最后再测冰块质量?
答:可以将制得冰块在外界环境中让其稍稍融化,将其置于冰水化合物中过一段时间在取用,在投入量热器之前用吸水纸揩干其表面的水。冰块的质量应在将其投入量热器进行完其它测量后测得此时量热器总质量然后用其减去先前测得的加水后的质量得到。
5、数据处理:室温27℃
测量次数
保温杯+搅拌器+温度计质量M1(g)
加水后总质量M2(g)
冰溶解后总质量M3
水质量M2-M1(g)
冰质量M3-M2(g)
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
324
522
591
198
69
未加冰时的温度变化:
时间(min)
0
3
6
9
温度(℃)
29.5
29
28.8
28.7
加冰后的温度变化:
时间(s)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
温度(℃)
27
25
22
16
12
9
8
7
6.5
45
50
55
115
175
295
415
535
6
5.5
5
4
4.5
5
5
5.5
对数据进行处理,可得T-t曲线
由图线可知
已知冰的溶解热的求解公式为 ,式中水的比热容
,铝制的内筒、搅拌器比热容 ,实验测得数据冰的质量 ,水的质量 ,保温杯加搅拌器加温度计的总质量 ,代入数据得
八、附上原始数据:
(3)T-t曲线的测定
按上述估算,在量热器内筒加入适量的水,并将水温加热至估计的初温值。用天平分别称出加水前后的量热器的质量。准备好冰块,按下秒表,开始记录水温与时间的关系,5-6分钟后,把准备好的冰块揩干投入水中,继续记录水温与时间的关系,直至温度上升5-6分钟后为止,测出加冰后量热器的质量。自拟数据表格。
----------------- (1)
冰的熔解热的实验公式为
---------------- (2)
式中水的比热容C0=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。但由于实际上往往很难做到与外界完全没有热交换,因此,必须研究如何减少热量交换对实验结果的影响,也就是在实验中,要进行散热修正,使系统的散热与吸热相互抵消。
一、实验目的:
1、理解冰的熔解热测量实验的设计原理及实验所必须具备的条件。
2、掌握用混合量热法测定冰的比熔解热的。
3、学会用图解法估计和消除系统散热损失的修正方法。
4、熟悉数字温度计及水银温度计的使用。
二、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。
三、实验仪器:保温杯一只、数字万用表、水银温度计、湿度计一只,药物分析天平1台(最小分度值2克),吸水纸、水、冰足量、电子秒表一只。
四、实验内容和步骤:
冰的比熔解热的测量
(1)用冰箱制备0℃的冰
(2)对纯冰的质量和水的初温、水的质量的初步考虑
使水的初温比室温高约10℃~15℃,水的终温应比室温低。要求初温、终温各自与室温的绝对差值大致相等。实验时,尚需注意水的终温不能低于当时的露点,否则周围的水汽将会凝结在量热器内筒的外壁上,并向待测系统释放热量。因此,实验前应测定露点,选择水的初温;水的体积约占内筒的 为宜。
所以,实验测得冰的溶解热为
6、实验注意事项:
1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.
2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少。
3冰的质量m应在测出末温T2后再称量。
6、误差分析
1实验数据读取有误.
2冰的质量选取不太合适,造成增加实验的难度
图(1)中由T1降温到 过程是系统向环境散热:
温度从 降到T2过程是系统从环境吸热。
和 正是上述两个小面积,他们相等时便使交换的总热量正好为零。应该指出,由于冰块越溶越小,表面积也变小,交换热量速度变慢,所以T-t曲线上的BC段明显地不是直线,其斜率越来越小。
本实验对温度的测量采用精度为1℃的水银温度计和数字万用表测温档。
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