热效应实验
化学反应的热效应测定和分析
化学反应的热效应测定和分析化学反应是由化学物质之间的相互作用而引起的一种转化过程。
每个化学反应都伴随着能量变化，而能量变化通常是通过热效应来衡量的。
热效应是反应中吸热或放热的量，它是通过测量反应物质与周围环境之间的热交换来确定的。
在本文中，我们将探讨化学反应的热效应的测定和分析方法。
一、热效应的定义和计算方法热效应是指单位时间内物质和环境之间的能量交换，通常以焓变（ΔH）来表示。
焓变是反应所吸收或放出的热量，它可以通过热水法、量热器法、卡路里计法或燃烧热法来测定。
热水法是一种简单而精确的方法，它基于固定质量的热水和反应产物之间的温度差异来计算焓变。
量热器法是另一种常见的方法，它使用一种专门设计的设备来测量反应容器内的温度变化。
卡路里计法是一种非常敏感的方法，它使用电热元件来测量反应产生的热量。
燃烧热法是一种重要的方法，它测量有机化合物燃烧时所产生的热量。
二、热效应测定的应用热效应测定在许多化学领域中都是非常有用的，它被广泛用于研究反应的热动力学和热力学性质，例如反应速率、平衡常数和热力学热稳定性。
此外，热效应测定对于了解化学反应的机理和表征新化合物的热化学性质也非常关键。
热效应测定在行业中也有广泛的应用，例如煤炭、石油和天然气的燃烧热以及多种化学反应的燃烧热等。
三、热效应测定的实验步骤以下是测定反应物质间化学反应热效应的一种实验步骤：1.使用胶带将容量尽量一致的两个泡口瓶黏合在一起，并钳住垂直的胶带，使两瓶底座之间留有一定的距离。
2.在一瓶中加入约50毫升稀硫酸，将另一瓶充满冰水，将两个瓶子中间用固体醋酸钠加热至没有水珠产生为止。
3.将干燥试管中称取定量的反应物质加入容器中等待反应。
4.通电加热，发生反应，反应物变成了产物，该容器的温度也发生了变化。
5.使用温度计测量最终温度。
6.计算反应热值，并将结果与已知的热化学值比较。
四、热效应测定的误差分析热效应测定存在许多因素可能会导致实验误差，例如实验的不充分、试剂污染、温度测量不准确等等。
化学反应热效应的测定实验报告
化学反应热效应的测定实验报告实验名称：化学反应热效应的测定实验实验目的：通过对化学反应的热效应实验，学生掌握热化学方程式的集体意义，及热量的单位及计算方法，并能在实验中了解化学反应中的热效应相关知识。
实验原理：在常温下,反应物变为产物,反应所伴随的热量变化及其大小量称为反应热效应。
化学反应热效应的测定，一般采用恒压热量计法测定。
恒压热量计法基本原理是:在恒压条件下，反应热量等于反应体系放出的热量，即ΔrQp=-ΔH其中：ΔH——反应焓变ΔrQp——反应放出热量ΔrQp有如下公式：ΔrQp=CpΔTp其中：Cp——容器等各部件的热容ΔT——温度的变化量实验步骤：1. 取一定质量的HCl水溶液（注：摩尔浓度较浓），先加一定质量的NaOH固体，等其反应后记录下此时的最高温度Tp。
2. 取一定质量的NaOH水溶液（注：摩尔浓度较浓），先加一定质量的HCl固体，等其反应后记录下此时的最高温度Tp。
3. 根据实验数据计算出各组试样的ΔrQp。
4. 根据公式（1.1）计算出反应的焓变即为ΔH。
实验结果：试验数据：试验组别NaOH的质量/mg HCl的质量/mg NaOH的浓度/mol/L H Cl的浓度/mol/L 反应后温度/℃ΔT/℃ΔrQp/J1 405.8 503.52 2 2.68 2.15 -8698.282 251.2 501.5 1 2 2.61 2.07 -8873.15计算结果：试验组别ΔrQp/dm3/molΔH/kJ/mol1 -3449.14 -68.322 -4436.57 88.73实验总结：本实验通过恒压热量计测定了化学反应热效应，测出了各组反应释放的热量以及焓变。
通过实验我们发现，实验结果相对稳定且符合理论预期值。
本实验的顺利完成，加深了我们对化学反应热效应的理解，同时也提高认识到实验操作的重要性。
实验报告化学反应的热效应测定
实验报告化学反应的热效应测定实验报告实验目的：通过测定化学反应的热效应，探究反应物质的能量变化以及确定反应的放热或吸热性质。
实验原理：热效应是指化学反应中所伴随的热量变化。
在实验中，我们使用量热器来测定反应过程中所释放或吸收的热量。
量热器通常由两个接近相等的水热容量不同的容器组成，通过测量受加热水的温度变化来计算反应的热效应。
当反应中产生热量时，加热水的温度会上升，而当反应吸收热量时，加热水的温度会降低。
实验材料：- 量热器- 镍盐水溶液- 盐酸溶液- 烧杯- 温度计实验步骤：1.将量热器组装好，确保两个容器内均没有水。
2.用烧杯装一定体积的盐酸溶液，将其加入量热器的一个容器中。
3.用烧杯装同样体积的镍盐水溶液，将其加入量热器的另一个容器中。
4.迅速将两个容器连接起来，并用橡皮塞密封。
5.记录下开始时的温度，然后用玻璃棒轻轻搅拌溶液，使反应快速进行。
6.观察量热器中溶液的温度变化，当温度不再上升或下降时，记录下最终温度。
7.根据温度的变化以及水的热容量来计算反应的热效应。
实验结果与分析：根据实验数据，我们可以计算出反应的热效应。
当反应为放热反应时，量热器中的溶液温度会上升，表示反应释放热量；当反应为吸热反应时，量热器中的溶液温度会下降，表示反应吸收热量。
实验误差分析：在实验中，可能会存在一些误差。
例如，量热器接触到周围环境的热量交换会影响实验结果。
为了尽量减小误差，我们可以在实验过程中采取措施，如保持量热器密封，减少热量损失。
结论：通过该实验，我们成功测定了化学反应的热效应。
实验结果表明反应放热或吸热的性质，并可以计算出反应的热效应值。
这对于深入理解化学反应的能量变化以及研究化学反应的热力学性质具有重要意义。
参考文献：（省略）。
化学反应的热效应与焓变实验测定计算原理
化学反应的热效应与焓变实验测定计算原理热效应是指化学反应过程中吸热或放热的现象。
热效应的大小可以用焓变来表示，即化学反应前后系统焓的变化。
为了测定化学反应的焓变，科学家们设计了一系列实验方法和计算原理。
一、热效应的测定方法1. 火焰法：该方法适用于气态反应物和产物。
实验中，将反应物放置在燃烧器中，在反应物燃烧过程中，测量升温或降温的大小，并结合燃烧热的计算公式，计算出焓变值。
2. 溶解法：该方法适用于固态反应物的溶解反应。
实验中，将固态反应物溶解于溶剂中，测量溶解过程中温度的变化，并结合溶解热的计算公式，计算出焓变值。
3. 量热法：该方法适用于各种类型的反应。
实验中，使用量热计测量反应过程中吸热或放热的大小，并结合量热计的测温数据和热容量的计算公式，计算出焓变值。
二、焓变的计算原理1. 标准焓变：焓变的计算通常以标准状况下的焓变为基准。
标准状况是指温度为298K（25℃）和压强为1 atm（标准大气压）的状态。
标准焓变可以通过实验测定的反应热效应与标准状况下的热容量之积得到。
2. 热容量：热容量是指物质在吸收或放出单位热量时温度的变化量。
热容量可以根据物质的特性和性质进行计算。
在焓变的计算中，需要根据反应物和产物的热容量以及摩尔数的比例关系，计算出整个反应过程中的热容量变化。
3. 热效应计算公式：热效应可以通过反应物和产物的焓值之差来计算。
在计算焓变时，需要根据反应的化学方程式和各组分的两个物质之间的摩尔比例关系，将各组分的焓值相加或相减，得到最终的焓变值。
三、实验条件的控制在进行化学反应的热效应测定实验时，需注意以下几点：1. 实验温度：实验应该在恒定的温度条件下进行，以保证测得的温度变化是由于反应本身产生的热效应。
2. 实验时间：实验过程中应尽量缩短反应时间，以减少其他因素对热效应测定的影响。
3. 单位量的控制：在实验中，需要按照一定的比例控制反应物的量，以便正确计算热效应。
总之，化学反应的热效应与焓变的实验测定及计算原理是通过一系列实验方法和计算公式来确定化学反应过程中的热效应大小。
电热器热效应实验及分析教案
电热器热效应实验及分析教案一、实验目的通过对电热器热效应实验的探究，学生可以了解电热器的原理、了解电能转化成热能的方式、掌握温度变化与电能转换的关系，为学生今后的学习提供基础。
二、实验所需材料电热器、温度计、电阻箱、导线等。
三、实验步骤1、将电阻箱接在电源上，不要将电阻值设为太小，以免电线过热烧断。
2、将电热器插入电源，并用导线将电热器与电阻箱相连通。
温度计应该插在电热器上，并将读数记录在每个期间。
3、逐渐调节电阻箱，将电能输送到电热器内，记录温度计所示的温度值。
4、每次更改电阻器电阻值，记录电热器上的温度，直到达到最大值为止。
5、以上实验结果和数据，利用电热效应公式计算电阻器消耗的电能和电热器所产生的热能，并作一定的数据处理和分析。
四、实验注意事项1、实验过程中，应严格按照操作要求进行控制。
2、进行操作前，应首先了解实验的目的和操作步骤，以及注意安全事项等。
3、实验者在进行操作过程中，应注意实验装置的安全。
五、实验结果与分析在实验数据处理和分析过程中，可以得出以下结论：1、温度是随着电能的变化而变化的，电流越大，热量的产生就越多。
2、电阻箱注入的电能为热能的总量，而电热器消耗的消耗是电能的一部分，是热能的产生者。
3、电热器的热效应和电热器内的电热效率息息相关，热效应越高，电热效率越高。
4、温度的变化与电热器的使用时间也有关系，使用时间越长，电热器的温度就越高。
5、在电阻器电阻值相同的情况下，电热器所产生的热量及其温度也不同，这与电热器的规格及其使用材料的差异相关。
在进行电热器热效应实验时，要注意安全，并应特别注意实验的目的和步骤，只有这样，我们才能更好地理解并掌握电热器的基本原理和工作机制，为今后的学习和实践提供基础。
电流的热效应实验
电流的热效应实验一、引言电流的热效应是指当电流通过导体时，导体会因为电阻而产生一定的热量。
这一现象在日常生活中随处可见，比如电炉加热、电热水壶加热等。
本文将介绍电流的热效应实验，通过实验来验证电流通过导体时的热效应，并探讨其原理。
二、实验目的通过本实验，我们的目的是验证电流通过导体时会产生热效应，并观察电流大小与导体温度升高的关系。
三、实验器材和药品实验器材：电源、导线、电流表、导体（如铜丝）实验药品：无四、实验步骤1. 将实验器材准备好并摆放在实验台上。
2. 将导体（如铜丝）连接在电源的正负极上。
3. 将电流表连接在导体的一端。
4. 打开电源，调节电流大小，并记录下电流表的读数。
5. 观察导体的温度变化，并记录下来。
6. 关闭电源，等待导体冷却后，重复以上实验步骤，改变电流大小，并记录数据。
五、实验结果与分析根据实验步骤，我们可以得到一系列不同电流大小下导体的温度变化数据。
通过对数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 当电流通过导体时，导体的温度会随之升高。
2. 随着电流增大，导体的温度升高速度也会增大。
3. 导体温度的升高与电流大小之间存在一定的线性关系。
六、实验原理电流通过导体时会产生热效应的原理是电阻产生的能量损耗被转化为热能。
当电流通过导体时，导体的原子和离子会因为电子的碰撞而产生振动，使导体的温度升高。
根据电阻热效应公式，可以得到电流通过导体时的热量计算公式：Q = I^2 * R * t其中，Q表示热量，I表示电流大小，R表示导体的电阻，t表示通过导体的时间。
七、实验注意事项1. 实验过程中应注意安全，避免触电或烫伤。
2. 实验中电流过大时应格外小心，以免导体过热甚至熔化。
3. 实验结束后应及时关闭电源，避免浪费电能和发生意外。
八、实验总结通过本次实验，我们验证了电流的热效应，并探讨了其原理。
实验结果表明，电流通过导体时会产生热量，且热量与电流大小成正比。
电流的热效应不仅在实验室中有着广泛的应用，也在日常生活中发挥着重要作用，比如电炉、电热水壶等。
化学反应的热效应的实验测定与计算
化学反应的热效应的实验测定与计算热效应是指化学反应过程中释放或吸收的能量，常用于描述反应的放热或吸热特性。
测定和计算化学反应的热效应是化学研究中重要而基础的实验工作。
本文将介绍测定和计算化学反应热效应的基本原理与方法。
一、实验测定热效应的方法1. Calorimeter（量热计）法：Calorimeter法是测定热效应最常用的方法之一。
实验中，将反应物加入到称量好的中性溶剂中进行反应，然后用量热计测定溶液在化学反应过程中释放或吸收的热量。
通过测量溶液的温度变化，可以计算出反应的热效应。
2. 燃烧热法：燃烧热法通常用于测定燃烧反应的热效应。
实验中，将反应物完全燃烧释放出的热量通过燃烧装置传输到水中，用温度计测量水的温度变化，然后计算出反应的热效应。
3. 直接测定法：直接测定法是通过测量反应物的焓变来确定热效应。
实验中，将待测反应物与已知热效应的反应物共同反应，测量反应前后的焓变，然后计算出待测反应的热效应。
二、热效应的计算1. 热效应的计算公式：热效应可以通过下列公式来计算：热效应 = (热量变化) / (物质的摩尔数)其中，热量变化可以通过测定温度变化或燃烧产生的热量来获得，而物质的摩尔数可以通过化学方程式和已知物质的摩尔数比较得出。
2. 反应焓变的计算：反应焓变是指化学反应中物质的焓变化。
在常压下，反应焓变可以通过下列公式计算：ΔH = Σ(反应物的摩尔数 * 反应物的生成焓) - Σ(生成物的摩尔数 * 生成物的生成焓)其中，Σ表示对所有参与反应的物质求和，反应物的生成焓是指反应物化学键断裂所吸收的能量，生成物的生成焓是指生成物化学键形成所释放的能量。
三、实验注意事项1. 实验过程中需要控制反应物的摩尔数、反应物的浓度以及温度等因素，以确保实验结果的准确性。
2. 使用量热计进行测量时，需要注意量热计的初始温度与最终温度之间的温度差，以确保测量的准确性。
3. 在进行燃烧实验时，要注意安全，确保实验室通风良好，并戴好防护装备。
热效应实验
关，卡诺效应可以表示如下：
´Carnot
=
TH ¡ TC TH
（5）
式中温度单位是 K（开尔文温度）。（5）式表明只有当冷池温度为绝对零度时热机的最大效率
为 100%；对于给定温度，假设由于摩擦、热传导、热幅射和器件内阻焦耳加热等引起的能量
损失可以省略不计时，热机做功效率最大，即卡诺效率。
3. 热泵原理
现在，使用 Pn 结实现塞贝克效应，不同半导体器件的布局如图 1。假设半导体器件左边 的温度维持比右边的温度高。在器件左边的接点附近产生的空穴漂移穿过接点进入 P 区，而 电子则漂移穿过接点进入 n 区；在器件右边的冷端，发生相同的过程，但是与热端比较，空 穴与电子的漂移速度较慢，所以 n 区从热端（左边）流向冷端（右边），即电流从冷端（右边） 流向热端（左边）。
W + QC = QH
（6）
（6）式也可以以功率形式表示。对于热泵，需要定义一个性能系数（COP: coefficient of
3
performance），COP 定义为单位时间从冷池泵取的热量PC 与单位时间热泵所做热泵的功PW
的比值，即有
KCOP
=
PC PW
（7）
尽管热机效率总是小于 1，但KCOP 总是大于 1。正如与热机的最大效率一样，热泵的最大性
低温端 TC (K )
TH (K )
高温端 VH (V)
IH (A)
有负载 VW (V)
无负载 Vs(V)
三、热泵效率计算
实际效率：
式中PW
=
VW2 R
， PH = VH £ IH
最大效率：计算卡诺效率
"
=
PW PH
（1）
热效应实验报告
热效应实验报告实验名称：热效应实验实验目的：通过测量材料在不同温度下的热膨胀系数，加深对热膨胀及热效应的理解，掌握热膨胀实验的基本方法和技能。
实验仪器：热膨胀仪、温度计、力计实验材料：1. 铝条2. 工具钢条实验原理：物质在温度变化时，其尺寸会改变。
这种尺寸的改变称为热膨胀。
物质的热膨胀系数与温度有关。
热膨胀问题在机械设计、建筑工程、水利工程、地质勘探等方面都有应用。
实验步骤：1. 将铝条与工具钢条放在热膨胀仪上，安好。
2. 将温度计插入温度计插座中，调节温度计与温度计孔座对准，接通电源，使电炉的温度升高。
3. 当温度达到预先设定的温度后，读取温度计示数记作T1，加上适当重物记录初始长度(ΔL1)。
4. 继续加温，并在每个温度时读取温度计示数和测量样品的长度，直到温度达到设定值以后，记录最终温度T2和最终长度(ΔL2)。
5. 关掉电源，将样品取出。
实验结果：实验中测得铝条在温度为T1时初始长度为ΔL1，最终温度为T2时长度为ΔL2。
计算出铝条的热膨胀系数α。
同样地，测得工具钢条在温度为T1时初始长度为ΔL1，最终温度为T2时长度为ΔL2，计算出工具钢条的热膨胀系数β。
实验结论：通过实验结果可以发现，在同一温度范围内，铝条的热膨胀系数大于工具钢条的热膨胀系数。
这与铝的热导率较高，散热迅速有关。
铝条的热膨胀系数约为23.2×10^-6/℃，工具钢条的热膨胀系数约为11.5×10^-6/℃。
实验心得：通过本次实验，我深入了解了热膨胀及热效应的基本概念。
在实验中，我们通过使用热膨胀仪的方法测量了物质的热膨胀系数，巩固了热膨胀实验的基本方法和技能。
同时，实验还锻炼了我们的动手实践能力和实验操作能力，在实验中，我不仅学习了理论知识，也学会了如何合理安全地进行实验。
热效应实验
热效应实验热效应实验仪包括热机和热泵。
当作为热机时，来自热端的热的热量被用来作功，从而有电流流过负载电阻，由此可以得到热机的实际效率和理论最大效率。
当作为热泵时，将热量从低端传到热端，从而可以得到热泵实际性能系数和理论最大系数。
热效应实验仪基本元件是被称为帕尔帖器件的热电转换器。
为了模拟热学教材中具有无限大热池和无限大冷池的理论热机，帕尔帖器件的一端通过向冷池加冰保持低端温度不变，而帕尔帖器件的另一端利用加热器电阻保持热端温度稳定。
1. 历史背景把热能转换为电能的所谓电热效应的发展已有一个半世纪的历史。
这是与温度梯度的存在有关的现象，其中重要的是温差电现象。
但是，由于金属的温差电动势很小，只是在用作测量温度的温差电偶方面得到了应用。
半导体出现后，发现它能得到比金属大得多的温差电动势，在热能与电能的转换上，可以有较高的效率。
因此，在温差发电、温差致冷方面获得了发展。
1821年，德国物理学家塞贝克发现不同金属的接触点被加热时，产生电流，这个现象被称之为塞贝克效应，这就是热电偶的基础。
然后在1834年帕尔帖发现了塞贝克效应的逆效应，即当电流流过不同金属的接点时，有吸热和放热现象，取决于电流流入接点的方向。
现在，使用Pn结实现塞贝效应，不同半导体器件的布局如图1。
假设半导体器件左边的温度维持比右边的温度高。
在器件左边的接点附近产生的空穴漂移穿过接点进入P区，而电子则漂移穿过接点进入n区；在器件右边的冷端，发生相同的过程，但是与热端比较，空穴与电子的漂移速度较慢，所以n区从热端（左边）流向冷端（右边），即电流从冷端（右边）流向热端（左边）。
2. 热机原理热机利用热池和冷池之间的温差做功。
通常假设热池和冷池的尺寸足够大以至于从池中吸收了多少热或者为池提供热量保持池的温度不变。
热效应实验仪是利用加热电阻为热端提供热量和向冷端加冰吸取热量来保持热端、冷端的温度。
对于热效应实验仪，热机通过电流流过负载电阻来做功。
热效应实验报告
热效应实验报告热效应实验报告引言：热效应是研究物体在温度变化时产生的热现象的科学。
通过实验可以观察到热效应的各种现象和规律，进一步深入了解热的传导、辐射和对流等过程。
本实验旨在通过测量物体在不同温度下的性质变化，探究热效应的规律。
实验一：热膨胀热膨胀是物体在受热时体积增大的现象。
我们选择了一根金属棒进行实验。
首先，我们将金属棒固定在一端，然后在另一端加热。
通过测量金属棒在不同温度下的长度，我们可以得到热膨胀系数。
实验结果显示，随着温度的升高，金属棒的长度逐渐增加，证明了热膨胀的存在。
这个实验也告诉我们，在工程设计中，必须考虑到物体的热膨胀，以避免因温度变化而导致的问题。
实验二：热导率热导率是物体传导热量的能力。
我们选择了两个具有不同热导率的材料进行实验。
首先，我们将两个材料分别加热，然后将它们连接在一起。
通过测量连接处的温度变化，我们可以得到不同材料的热导率。
实验结果显示，热导率较高的材料传导热量更快，温度上升得更快。
这个实验告诉我们，不同材料的热传导能力不同，对于热传导要求较高的场合，我们应该选择热导率较高的材料。
实验三：热辐射热辐射是物体通过辐射传递热量的现象。
我们选择了一个黑色物体和一个银色物体进行实验。
首先，我们将两个物体放在相同的温度下，然后将它们分别放置在一定距离的探测器上。
通过测量探测器上的辐射热量，我们可以得到不同物体的热辐射能力。
实验结果显示，黑色物体的辐射热量更高，说明黑色物体具有更好的热辐射能力。
这个实验告诉我们，在太阳能利用和建筑设计中，应该选择具有良好热辐射能力的材料。
实验四：热对流热对流是物体通过流体传递热量的现象。
我们选择了一个加热器和一个玻璃瓶进行实验。
首先，我们将加热器放在玻璃瓶中加热，然后观察玻璃瓶内的液体流动情况。
实验结果显示，在加热器附近，液体流动更加剧烈，而在远离加热器的地方，液体流动较弱。
这个实验告诉我们，热对流的强度与温度差有关，温度差越大，热对流越强烈。
化学反应中的热效应实验
化学反应中的热效应实验热效应是指化学反应过程中伴随着的能量变化，是化学反应速率、平衡、产率等性质的基础。
热效应实验是通过测量反应过程中的温度变化来研究化学反应的热效应。
本文将介绍化学反应中的热效应实验的步骤、原理和一些应用实例。
一、实验步骤1. 准备实验器材和试剂在进行热效应实验前，需要准备好实验器材和试剂。
常用的实验器材包括酒精灯、烧杯、温度计等，而常用的试剂有盐酸、氢氧化钠等。
2. 测量起始温度使用温度计测量反应物起始温度，并记录下来。
确保温度计完好无损，并将温度计放置在反应物附近的适当位置。
3. 开始反应将反应物加入反应容器中，如在一个烧杯中加入盐酸和氢氧化钠。
在反应开始后，用温度计测量反应过程中的温度变化，并记录下来。
4. 观察反应过程观察反应过程中的物态变化、颜色变化等现象，并记录下来。
可以通过观察反应容器中的泡沫、气泡、沉淀等来推测反应的进行情况。
5. 测量终点温度当反应达到一定程度时（如反应完全结束），再次使用温度计测量反应物的终点温度，并记录下来。
二、实验原理化学反应中的热效应实验基于热力学第一定律，即能量守恒定律。
根据这个定律，化学反应过程中的能量变化等于吸收热量与放出热量之和。
在热效应实验中，当反应进行时，反应物的化学键被打断或形成新的化学键，这个过程会伴随着能量的吸收或放出。
吸收热量的反应被称为吸热反应，放出热量的反应被称为放热反应。
实验中测量的温度变化是反应过程中能量变化的间接指标。
根据热力学公式，反应的热变化（ΔH）可以通过下式来计算：ΔH = (Cp × m × ΔT) / n其中，ΔH代表热变化，Cp代表反应物的定压热容，m代表反应物的质量，ΔT代表温度变化，n代表摩尔数。
三、应用实例1. 测定化学反应的热效应热效应实验可以用来测定不同化学反应的热效应，从而了解反应的放热或吸热情况。
例如，可以通过测量二氧化硫和氧气反应生成二氧化硫的热效应来研究这个反应的放热性质。
化学实验教案化学反应的热效应实验
化学实验教案化学反应的热效应实验化学实验教案：化学反应的热效应实验引言：化学反应的热效应是研究化学反应释放或吸收热量的重要指标。
通过实验可以直观地观察和量化化学反应中涉及的热能变化。
本教案将介绍一种常见的测量化学反应热效应的实验方法。
实验目的：通过实验测量反应的热效应，理解化学反应中涉及的热能变化。
实验原理：根据热力学第一定律，化学反应的热效应等于反应物和生成物的焓变之差。
反应物和生成物的焓变可通过测量反应温度变化来确定。
实验步骤：1. 准备实验器材和试剂：取两个量热杯，一个用于放置反应物，另一个用于放置溶剂。
取两个温度计，一个放置于反应杯，另一个放置于溶剂杯。
另外还需要称量瓶、分注器、试管、试管夹等。
2. 称量反应物和溶剂：按照实验要求称取适量的反应物和溶剂。
3. 混合反应物和溶剂：将称取好的反应物加入量热杯中，加入适量的溶剂，用搅拌棒搅拌均匀。
4. 记录开始温度：在混合反应物和溶剂之后，记录混合体系的温度作为开始温度。
5. 开始实验：将温度计分别插入反应杯和溶剂杯中，记录两者的温度。
6. 反应开始：此刻将溶剂杯中的溶剂迅速倒入反应杯中，搅拌均匀。
7. 记录温度变化：记录混合体系温度的变化，直至温度趋于恒定。
8. 数据处理：根据实验数据计算反应热效应。
实验结果：根据实验数据进行计算，得到反应热效应的数值。
实验讨论：1. 在实验过程中，温度的变化可能受到环境因素、仪器误差等的影响，需要注意控制外界条件的影响。
2. 反应热效应的数值与所用试剂的量、反应物之间的摩尔比有关，需要根据实际情况进行修正和比较。
3. 不同的试剂和反应物会有不同的热效应，可以通过比较不同反应的热效应来分析反应的特性和性质。
4. 本实验中所测量的反应热效应仅为反应过程的热效应，不考虑其他因素对反应的影响。
实验总结：本实验通过测量化学反应的热效应来理解和评价化学反应中的热能变化。
实验过程中需要注意控制实验条件，准确测量温度变化，从而得到可靠的结果。
电流通过导体产生的热效应实验
环境温度：环境温度影响热 量散失和实验结果的准确性。
实验结果的应用和拓展
电流热效应的应用：加热、 焊接、切割等
电流热效应的拓展：电磁 感应加热、高频感应加热
等
实验结果的应用：研究材 料的热性能、热处理工艺
等
实验结果的拓展：研究电 磁场的热效应、电磁场的
应用等
06
实验总结
实验收获和体会
项标题
加深了对电流热效 应原理的理解，通 过实验观察了电流 通过导体时产生的
图表。
03
数据分析：通过对比不同电流、电压下的温
度变化，分析电流热效应的规律。
04
结果解读：根据数据分析结果，解释电流热
效应的原理，并给出实验结论。
实验结论的得出和解释
实验目的：验证电 流热效应的存在和 规律
实验方法：使用电 阻丝作为发热元件， 测量电阻丝两端的 电压和电流，以及 电阻丝的温度变化
实验装置：将电流 表、电压表、电阻、 导线等连接起来， 形成闭合回路
01
02
实验步骤：首先， 将电流表、电压表、 电阻、导线等连接 起来，形成闭合回 路；然后，打开电 源，观察电流表和 电压表的读数，记 录实验数据；最后， 关闭电源，整理实 验器材，完成实验。 03
进行实验操作并记录数据
01
连接电路：按照实验电路图正确连接电源、电
03
实验步骤：连接电路，测量电 阻两端的电压和电流，记录温 度变化，分析实验数据
04
实验结果：电流通过导体产生的 热量与电流的平方成正比，与电 阻成正比，与通电时间成正比
05
实验结论：电流通过导体产生 的热效应是客观存在的，可以 用于电加热、电焊等实际应用。
06
理解焦耳定律
电流的热效应实验
电流的热效应实验电流的热效应实验是物理学中的一个经典实验，通过该实验可以深入了解电流与热能之间的关系。
本文将详细介绍电流的热效应实验的原理、步骤以及实验结果，以便读者更好地理解和掌握该实验。
一、实验原理电流的热效应是指电流通过导体时，导体会产生热量的现象。
这是由于导体内部的电子在电场力的作用下发生运动，与导体原子发生碰撞，导致导体内部的分子振动增加，从而产生热量。
根据热力学原理，电流通过导体时产生的热量与电流的大小、导体的电阻以及通过导体的时间有关。
二、实验步骤1. 准备实验材料：电池、导线、电阻丝、电流表、电压表、温度计等。
2. 搭建实验电路：将电池的正极与电阻丝的一端用导线连接，将电池的负极与电流表的一端用导线连接，将电流表的另一端与电阻丝的另一端用导线连接，形成一个闭合电路。
3. 测量电流和电压：将电流表和电压表分别连接到电路中，通过调节电阻丝的电阻，使电流表的示数在一个合适的范围内。
4. 测量温度变化：将温度计接触到电阻丝的表面，记录下初始温度。
随着电流通过电阻丝的变化，观察并记录温度的变化。
5. 数据处理：根据实验测得的电流、电压和温度数据，计算并绘制出电流与温度之间的关系曲线。
三、实验结果与讨论通过该实验，我们可以得到电流与温度之间的关系曲线。
根据热力学原理，电流通过导体时产生的热量与电流的大小、导体的电阻以及通过导体的时间有关。
因此，在实验中我们可以通过调节电流的大小、改变导体的电阻以及控制通过导体的时间来观察温度的变化情况。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 当电流大小一定时，随着导体的电阻增大，温度的升高速度会变慢。
2. 当导体的电阻一定时，电流越大，温度升高的速度越快。
3. 当电流大小和导体的电阻都一定时，通过导体的时间越长，温度升高的幅度越大。
这些结论可以帮助我们更好地理解电流的热效应，并在实际应用中有所借鉴。
比如，在电路设计中，我们可以通过控制电流的大小和导体的电阻来控制电路发热的情况，以避免电路过热引发安全隐患。
大工实验报告热效应实验
大工实验报告热效应实验热效应实验是一种常见的物理实验，在大学物理实验教学中经常进行。
该实验通过观察物体受热时的温度变化，以及测量物体吸收或释放的热量，来研究热效应的性质和规律。
这里我们针对大工实验报告的热效应实验进行详细说明和回答。
以下是对该实验的详细阐述：实验目的：1. 了解热量的传递方式和基本规律；2. 熟悉热传导过程中温度的变化规律；3. 掌握热量的计算方法。
实验原理：热传导是物体内部或不同物体之间的热量传递方式之一。
在实验中，我们可以通过观察物体受热时的温度变化来研究热传导现象。
根据热传导的基本原理，物体的内能变化可以用下式表示：Q = mcΔT其中，Q表示吸收或释放的热量，m为物体的质量，c为物体的比热容，ΔT为温度变化。
实验步骤：1. 准备实验所需的材料和仪器，如试管、测温计、热源等；2. 在试管中加入适量的水，并记录水的初始温度T1；3. 将试管加热，直到水温升高到一定程度，记录水的最终温度T2；4. 根据温度变化和水的质量，计算吸收或释放的热量；5. 根据结果分析热传导过程中温度的变化规律。
实验结果：通过实验我们得到了初始温度T1和最终温度T2，并计算了吸收或释放的热量Q。
根据热传导的基本原理，我们可以得出以下结论：1. 初始温度较高时，热量的吸收或释放较多；2. 初始温度较低时，热量的吸收或释放较少；3. 水的温度变化与其质量有关，质量较大时温度变化较小，质量较小时温度变化较大；4. 水的温度变化与其比热容有关，比热容较大时温度变化较小，比热容较小时温度变化较大。
实验分析：通过以上实验结果，我们可以得出以下几点分析：1. 热传导是一种通过物体内部的微观颗粒之间的碰撞和传递能量的方式来传递热量的过程；2. 热量的吸收或释放取决于物体的质量和比热容，以及初始温度和最终温度之间的温差；3. 通过实验可以直观地观察到物体受热时的温度变化，从而验证热传导过程中温度的变化规律。
实验总结：热效应实验是一种直观、简单且常见的物理实验，在大学物理实验教学中广泛应用。
化学反应热效应的实验研究
化学反应热效应的实验研究引言：化学反应热效应是化学反应过程中放出或吸收的能量变化。
了解反应热效应对于研究化学反应的动力学和热力学性质具有重要意义。
为了准确测量和研究反应热效应，科学家们进行了许多实验研究。
本文将探讨几种常见的化学反应实验方法和其结果分析。
一、绝热计量法绝热计量法是一种可靠的实验方法，用于测量反应热效应。
该方法主要原理是在绝热条件下，将反应物加入容器中，记录温度变化，通过计算温度变化来确定反应热效应。
通过绝热条件的实验设计，可以使得周围环境的热量交换最小化，从而更准确地测量反应热效应。
实验步骤：1. 准备试剂和仪器材料：测量用的容器、热量计、温度计等。
2. 将所需量的反应物加入容器中，并立即加入相应溶液搅拌均匀。
3. 立即记录反应体系的温度变化，并根据实验室实际情况，选择合适数学模型计算反应热效应。
实验结果和分析：绝热计量法是一种非常可靠的研究反应热效应的方法。
通过实验的结果可以得到反应热效应的数值，并对化学反应动力学和热力学特性进行分析。
通过实验研究，我们可以进一步了解化学反应的能量变化和反应机理。
二、卡路里法卡路里法是另一种常见的用于测量化学反应热效应的实验方法。
该方法主要通过将反应物与已知热量的物质进行比较，通过观察其温度变化和热量变化来确定反应热效应。
实验步骤：1. 准备试剂和仪器材料：热量计、品析纸、样品制备设备等。
2. 将待测反应物与已知热量的物质进行混合，并将混合物放置于热量计容器中。
3. 观察混合物的温度变化和热量变化，并根据实验室实际情况，选择合适数学模型计算反应热效应。
实验结果和分析：卡路里法是一种常用的实验方法，可以将待测反应物与已知热量的物质进行比较，进而计算出反应热效应。
通过实验结果，我们可以了解化学反应的能量变化，并研究反应的热力学性质。
三、焓变法焓变法是一种常用的测量化学反应热效应的方法。
该方法主要通过测量反应前后反应体系的温度变化，并结合热容、质量等参数，计算出反应热效应。
化学反应的热效应与焓变实验测定
化学反应的热效应与焓变实验测定热效应与焓变是研究化学反应释放或吸收热量的重要概念。
通过实验测定热效应和焓变，我们可以了解反应的热力学特性，并在工业生产和科学研究中有所应用。
本文将介绍热效应和焓变的概念，以及实验测定热效应和焓变的方法。
一、热效应与焓变的概念热效应是指化学反应中热量的变化。
当反应放出热量时，称为放热反应，热效应为负值；当反应吸收热量时，称为吸热反应，热效应为正值。
其中，焓变是热效应的另一种表达方式，也称为反应焓变。
焓变与反应的热效应有相同的数值，但其符号与热效应相反。
根据热力学原理，摩尔焓变可以通过反应的热效应除以反应物的物质的摩尔数得到。
二、实验测定热效应与焓变的方法实验测定热效应与焓变的方法有多种，下面将介绍两种常用的方法：燃烧实验法和反应热实验法。
1. 燃烧实验法燃烧实验法是用于测定有机物燃烧释放热量的方法。
实验中，将待测有机物完全燃烧，使其与氧气反应生成二氧化碳和水。
通过测量实验容器中的温度变化和水的质量变化，可以计算出反应释放的热量。
根据已知物质的燃烧热计算出摩尔焓变，从而得到待测物质的热效应和焓变。
2. 反应热实验法反应热实验法是用于测定化学反应热量的方法。
实验中，将反应物加入反应容器中，进行化学反应。
通过测量反应前后温度的变化和反应容器的热量变化，可以计算出反应放出或吸收的热量。
根据摩尔物质的物质量和反应物的物质量，计算出摩尔焓变，从而得到反应的热效应和焓变。
三、实验操作与注意事项1. 实验操作在进行热效应与焓变实验前，需要准备好实验所需的仪器和试剂，确保实验环境的安全与稳定。
实验过程中，要遵守实验规范，严格按照实验步骤进行操作。
2. 注意事项在进行实验时，需要注意以下问题：确保反应容器的密封性，避免热量的损失；选择合适的测温仪器，确保温度的准确测量；控制实验环境的温度和湿度，尽量减小外界因素对实验结果的影响。
四、实验结果与数据处理实验完成后，需记录实验过程中的数据和观察结果，包括反应前后的温度变化和反应物的质量变化等。
化学实验设计化学反应的热效应
化学实验设计化学反应的热效应化学实验设计：化学反应的热效应引言：在化学领域中，热效应研究了在化学反应中释放或吸收的能量。
热效应是化学反应速率、平衡和反应路径的重要指标。
本文将探讨热效应的基本原理，并设计一项化学实验来观察和测量化学反应的热效应。
一、热效应的概述热效应是指化学反应中由于能量的变化所引起的温度变化。
根据反应吸热或放热的不同，热效应可以分为两类：吸热反应和放热反应。
1. 吸热反应：在吸热反应中，反应物吸收热量，使周围环境温度下降。
这些反应通常需要外部热源来进行，如水的蒸发和化学吸热剂的使用。
2. 放热反应：在放热反应中，反应物释放热量，使周围环境温度上升。
这类反应通常是自发进行的，例如燃烧和酸碱中和反应。
二、实验设计本实验旨在观察和测量某一化学反应的热效应。
在此，我们将以酸碱中和反应为例进行实验设计。
实验材料：- 盐酸（HCl）溶液- 碳酸氢钠（NaHCO3）溶液- 烧杯- 温度计- 电子秤- 隔热容器（保温杯）实验步骤：1. 准备工作：a. 将烧杯放在电子秤上并记录其质量。
b. 用温度计测量一定量的盐酸溶液的初始温度，并记录下来。
c. 同样，用温度计测量一定量的碳酸氢钠溶液的初始温度，并记录下来。
2. 反应过程：a. 将碳酸氢钠溶液缓慢倒入烧杯中，同时记录温度的变化。
b. 等待数分钟，直到反应停止并记录温度的最终值。
3. 数据处理：a. 通过减去反应后烧杯的质量与实验开始时的质量之差，计算反应物的质量变化。
b. 利用温度计测量的初始和最终温度计算反应过程中液体温度的变化。
三、结果与讨论通过上述实验设计和数据处理，我们可以得到以下结果。
1. 反应物质量变化：通过减去反应前后烧杯的质量，我们可以计算反应中碳酸氢钠的质量变化。
这一结果可以用来确定反应物质量对热效应的影响。
2. 温度变化：通过测量反应过程中液体温度的变化，我们可以确定反应的热效应。
如果温度升高，说明反应是放热反应；如果温度降低，说明反应是吸热反应。
热效应探究实验报告
实验名称：热效应探究实验目的：通过实验探究不同物质的热效应，了解物质的热导率、热容等性质，并分析影响热效应的因素。
实验器材：实验台、酒精灯、铁夹、温度计、秒表、试管、烧杯、石蜡、水、酒精、棉花、金属片、砂纸、滤纸、计时器、数据记录表等。
实验步骤：1. 准备实验器材，将石蜡、水、酒精分别倒入三个试管中，将金属片、砂纸、滤纸分别放入三个烧杯中。
2. 将石蜡、水、酒精分别加热至沸腾，用温度计测量其沸点。
3. 将金属片、砂纸、滤纸分别加热至一定温度，用温度计测量其温度。
4. 将石蜡、水、酒精分别放入三个烧杯中，用计时器记录加热时间。
5. 分别用棉花、金属片、砂纸、滤纸包裹石蜡、水、酒精，用计时器记录加热时间。
6. 记录实验数据，分析影响热效应的因素。
实验结果：1. 石蜡、水、酒精的沸点分别为：石蜡-70℃，水-100℃，酒精-78℃。
2. 金属片、砂纸、滤纸的温度分别为：金属片-200℃，砂纸-150℃，滤纸-120℃。
3. 加热时间分别为：石蜡-5分钟，水-10分钟，酒精-8分钟。
4. 包裹石蜡、水、酒精的加热时间分别为：棉花-7分钟，金属片-3分钟，砂纸-6分钟，滤纸-9分钟。
实验分析：1. 不同物质的热导率不同，热导率越高，热量传递越快。
金属片的热导率最高，其次是砂纸，滤纸最低。
2. 热容是物质吸收或释放热量时温度变化的能力。
水的热容最大，其次是酒精，石蜡最低。
3. 加热时间与物质的热导率、热容有关。
热导率越高，加热时间越短；热容越大，加热时间越长。
4. 包裹物质时，热导率越低的物质，热量传递越慢，加热时间越长。
结论：1. 不同物质的热导率、热容不同，影响热效应。
2. 热导率越高，热量传递越快；热容越大，温度变化越小。
3. 加热时间与物质的热导率、热容有关。
4. 实验过程中，注意事项：确保实验器材清洁、干燥；加热过程中，注意安全，防止烫伤；实验数据记录准确。
通过本次实验，我们了解了不同物质的热效应，为今后的科学研究提供了参考。
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=
VW2 ，但有部分功率消耗在器件上， R
总的功率应该包括内部电阻消耗的功率I2r，r 为器件内部电阻，是无用功。总的做
功为：PW0
= PW
+ IW2 r
，这里IW
=
VW 。 R
b) 其次，热量的输入必须调整，在热端上的热量分两个部分，一部分是实际有用的用
在热机做功。然后，另一部分是热源热辐射和热源通过器件传导到冷端，通过热辐
热端 P
冷端
n
I
负载电阻
P
n
铜导体
图 1 半导体器件布局
1821 年，德国物理学家塞贝克发现不同金属的接触点被加热时，产生电流，这个现象被 称之为塞贝克效应，这就是热电偶的基础。
1
然后在 1834 年帕尔帖发现了塞贝克效应的逆效应，即当电流流过不同金属的接点时，有 吸热和放热现象，取决于电流流入接点的方向。
W + QC = QH
（6）
（6）式也可以以功率形式表示。对于热泵，需要定义一个性能系数（COP: coefficient of
3
performance），COP 定义为单位时间从冷池泵取的热量PC 与单位时间热泵所做热泵的功PW
的比值，即有
KCOP
=
PC PW
（7）
尽管热机效率总是小于 1，但KCOP 总是大于 1。正如与热机的最大效率一样，热泵的最大性
读出。 6. 在数据表格中分别记录加热电压和加热电流，负载电阻上的电压。 7. “温度选择”依次放在“2”、“3”、“4”、“5”各点，待系统分别保持稳定，依次记录加热
电压、加热电流和负载电阻上的电压。注意：温度选择“1”、“2”、“3”、“4”、“5”设定 温度分别为 30℃ 、40℃、50℃ 、60℃ 、70℃。如有差异，通过调节“温度微调”使显 示的温度偏离值≤±0.1℃. 8. 把测量的数据记录在表 1 中
PW
=
VW2 R
(9)
式中R 为负载电阻，容许电阻误差小于 1%。
图 4 热效应实验装置
4
热效应实验仪间接测量有：（1）帕尔帖元件的内阻（2）热传导和热幅射通过帕尔帖元件
的热量（3）从冷池泵取的热量。
假设热效应实验仪运行时负载电阻为 R，等效电路图 5，根据电路回路定律得到
Vs ¡ Ir ¡ IR = 0
能系数仅取决于热池和冷池的温度，即
Kmax
=
TC TH ¡ TC
（8）
如果不考虑由于摩擦、热传导、热辐射和器件内阻焦耳加热等引起的能量损失，实际KCOP 逼
近最大性能系数Kmax。
4. 热效应实验仪器
图 4 是实验所用的热效应实验仪，利用本实验仪直接测量的物理量有温度、热池加热功
率和负载电阻消耗的功率。
A
水
V 加热功率
V 0.5Ω 1.0Ω 2.0Ω 2.0Ω
3. 将“切换”开关切换到“热机”。 4. “把温度选择”放在“1”，开通装置电源开关，使系统达到平衡，热端和冷端的温度保
持平衡，这时加热电压和加热电流基本保持稳定，需要时间 5～10 分钟。 5. 测量热端和冷端的温度，冷端的温度可以从温度计读出，热端的温度可以从装置中直接
冷池 Qc
TC
热池 Qh
TH
W
图 2 热机工作原理
可以利用图 2 表示热机工作原理。根据能量守恒（热力学第一定律）得到，
QH = W + QC
（1）
式中QH 和QC 分别表示进入热机的热量和排入冷池的热量，W 表示热机做的功。热机的效
率定义为
´
=
W QH
（2）
如果所有的热量全部都转化为有用功，那么热机的效率等于 1，因此热机效率总是小于 1。
冷池和热池的温度通过温度传感器测量并数字显示。通过改变加热功率或者微调加热功
率保持热池在某个温度不变，利用安装在装置上的电压表和电流表分别测量加热器两端的电
压VH 和流入电流IH ，在图 4 中电压和电流大小以数字形式显示，那么可以得到加热功率
PH = VH £ IH。通过测量在负载电阻上的电压降VW ，负载电阻消耗的功率计算如下
5
实验一 卡诺效率和热效率测量
实验目的：
1. 了解半导体热电效应原理和应用： 2. 测量热机的实际效率和卡诺效率。
一、实验器材
热效应实验装置，循环泵，水浴桶，电压表，连接线，温度计
二、实验步骤
1. 连接好水循环的管子，并接好循环泵的电源，这时你能听到水泵的工作声音和水的流动 声音。
2. 连接2:0Ð 负载电阻并在负载电阻上并联一个电压表（注意负载电阻可以任意选择）。
一、实验器材
热效应实验装置，循环水泵，水浴桶，电压表，连接线，温度计
二、实验步骤
为了获得热机的数据，热效应实验装置需要在两种不同模式下进行实验，热机模式确定 帕尔帖器件的实际效率；开路模式确定由于热传导和热幅射引起的热量损失。根据两种模式 的数据，可计算帕尔帖元件的内电阻和卡诺效率。 热机模式： 1. 接好水循环的管子，并接通循环泵的电源，这时你能听到水泵的工作声音和水的流动声。 2. 连接2:0Ð 的负载电阻，并在负载电阻上并联一个电压表。
热效应实验
热效应实验仪包括热机和热泵。当作为热机时，来自热端的热量被用来作功，从而有电 流流过负载电阻，由此可以得到热机的实际效率和理论最大效率。当作为热泵时，将热量从 低端传到热端，从而可以得到热泵实际性能系数和理论最大系数。
热效应实验仪基本元件是被称为帕尔帖器件的热电转换器。为了模拟热学教材中具有无 限大热池和无限大冷池的理论热机，帕尔帖器件的一端通过向冷池加冰保持低端温度不变， 而帕尔帖器件的另一端利用加热器电阻保持热端温度稳定。
热泵是热机运行的逆过程。通常，热从高温流向低温处，但是热泵通过外界做功从冷池 吸取热量泵浦到热池，正如冰箱从低温内部吸取热量泵浦到较热的房间或者在冬天里从较冷 的室外吸取热量泵浦到较热的室内中。
冷池 Qc
TC
热池 Qh
TH
W
图 3 热泵工作原理
图 3 表示热泵的工作原理。与图 2 热机比较，流向箭头是反向的。根据能量守恒定律有：
1. 历史背景
把热能转换为电能的所谓电热效应的发展已有一个半世纪的历史。这是与温度梯度的存 在有关的现象，其中重要的是温差电现象。但是，由于金属的温差电动势很小，只是在用作 测量温度的温差电偶方面得到了应用。半导体出现后，发现它能得到比金属大得多的温差电 动势，在热能与电能的转换上，可以有较高的效率。因此，在温差发电、温差致冷方面获得 了发展。
（10）
式中I 为流过负载电阻的电流，在热机实验中测量的量是负载电压降VW ，电流I = VW =R。 如果没有负载，这时没有电流流过帕尔帖元件内阻，即在内阻上的电压降为零，测量电
压刚好为Vs 于是得到
Vs
¡
µ VW R
¶ r
¡
VW
=
0
(11)
由(11)式得到帕尔帖元件内阻r
=
µ
Vs
¡ VW VW
¶
关，卡诺效应可以表示如下：
´Carnot
=
TH ¡ TC TH
（5）
式中温度单位是 K（开尔文温度）。（5）式表明只有当冷池温度为绝对零度时热机的最大效率
为 100%；对于给定温度，假设由于摩擦、热传导、热幅射和器件内阻焦耳加热等引起的能量
损失可以省略不计时，热机做功效率最大，即卡诺效率。
3. 热泵原理
当热效应实验仪以热泵方式运行时，由于能量守恒定律得到单位时间从冷池泵取的热量 等于单位时间输入热池的热量与单位时间作的功之差。单位时间所作的功可以直接测量，而 单位时间输入热池的热量只能间接测量。以热泵方式运行时，热池的温度保持恒定，热池保 持平衡状态，因此输入热池的热量等于通过热辐射和热传导的热量。这样保持热端温度不变， 通过测量没有负载时需要输入热端的热量就可以确定热辐射和热传导的热量。
2. 热机原理
热机利用热池和冷池之间的温差做功。通常假设热池和冷池的尺寸足够大以至于从池中 吸收了多少热或者为池提供热量保持池的温度不变。热效应实验仪是利用加热电阻为热端提 供热量和向冷端加冰吸取热量来保持热端、冷端的温度。
对于热效应实验仪，热机通过电流流过负载电阻来做功。最终所做的功转换为消耗在负 载电阻上的热（焦耳加热）。
R。此外，可利用
2
个不同的负载电阻，通过
测量负载电阻的电压，求联立方程得到内阻。
帕尔帖元件
Vs
R 图 5 热效应实验装置热机等效电路
来自热池热量的一部分被热机用来作功，而另一部分热量通过热辐射和热传导旁路热机； 不管帕尔帖元件是否连接负载和热机是否作功，这部分热量以相同的方式转换。当热机分别 接负载和不接负载时，保持热池的温度不变，通过测量热池加热电源的电流和电压，得到热 池的加热功率。当热机不接负载时，由于热机没有做功，在热池保持平衡温度的条件下，通 过热幅射和热传导旁路的热量等于对热池的加热热量。
A
水
V 加热功率
V 0.5Ω 1.0Ω 2.0Ω 2.0Ω
3. 将“切换”开关切换到“热机”。 4. 把温度选择放在“4”（设定温度约为 60℃），开通装置电源开关，使系统达到平衡，热端
和冷端的温度保持恒定。 5. 测定热端和冷端的温度，冷端的温度可以用温度计测量水浴温度，热端温度可以从装置中
直接读出。 6. 记录加热电压和加热电流及负载电阻上的电压。 开路模式： 7. 切断连接负载电阻上的导线，并把电压表直接接在帕尔帖的输出端上。此时，热端的加热
为 2--5 档(40℃--70℃)。
四、分析和研究
比较实际效率和卡诺效率并绘曲线图(卡诺效率与温度¢T 、实际效率与温度¢T )。 1. 请查阅“热学”教材，了解卡诺效率和实际效率概念；并比较两个效率的区别和大小。 2. 卡诺效率随温度的变化关系? 3. 实际效率随温度的变化关系?