冰的熔化热-实验报告

XX大学物理学院实验报告

实验名称：测定冰的熔化热

学生姓名：XXX 学号：XX

实验日期：20XX年XX月XX日

一、数据及处理

3. 投入冰的时刻：t=250s

冰的温度：-13.0℃

室温：26.1℃

5. 计算得到冰的熔化热L=3.22x10J/kg

6. T-t图像：

7. 从图中得到的信息：

水的初始温度（承装水时）：39.5℃；

投入冰前水温下降速度：0.1℃/30s；

投入冰时水温：38.7℃；

冰完全融化后的温度：22.1℃；

系统达到稳定状态耗时：约100s；

投入冰时温度比室温高12.6℃，稳定后温度比室温低4℃，其比值为3.15；

二、分析与讨论

1. 误差的主要来源：

误差主要来源于搅拌过程和转移过程之中水的溅出，包括溅出到桌上与溅出到外筒里，这将直接影响冰的测量质量，由于在计算式中，冰的质量位于分母，故放大了绝对误差。因此，在失败（误差过大）一次后，采取连同外筒一起测量质量的方法，防止在取出内筒过程中造成的溅出，同时测量包括溅入外筒的水。

2. 补偿法的意义：

理论公式的适用范围是有限的，在相当多的实验情况下，不可避免的会出现超出适用范围的因素，例如本实验中的对环境吸放热，无法实现完全绝热的实验条件，带来系统的偏差。补偿法可以在一定程度上减小这些不可抗因素的影响，使作用效果相反的两种因素相互抵消以维持实验结果，从而减小实验误差。在其他的实验中，例如迈克尔逊干涉仪中，也存在着大量的补偿法应用。

3. 测量值偏小的原因：

（1）取出冰块和将冰块擦干时不可避免的会与外界，特别是加持、擦拭工具间相互传热，甚至与手掌间接传热，造成温度上升，使熔化热计算值偏低；

（2）读取系统热平衡温度时，由于外界导热的影响以及温度计示数的延迟使温度读取值偏大，导致熔化热计算值偏低；

（3）拟合过程采取直线拟合，与原本的二次拟合存在差异，导致起始温度较推断值更高，使熔化热计算值偏低。

三、收获与感想

（1）投入冰前与最终稳定后，温度的变化较为缓慢，测量数据点可以选择更疏一些。（2）投入冰后到稳定前，温度变化非常剧烈，测量数据点可以选择更密一些。

（3）投入冰与记录时间、温度难以同时进行，故可以根据投入冰前的温度变化线性推出投入冰时刻的系统温度，以获得准确值，在其他热学实验中也可以应用。

（4）在量程允许的情况下，将整个量热器称量质量，而不取出内筒，减少必要的操作步骤，减少水的溅出带来的误差。

（5）初步了解并使用了补偿法，为以后在测电阻、迈克尔逊干涉仪等实验增加经验。