熔解热测定及思考题
测定冰的熔解热
45实验4-4 测定冰的熔解热混合法是热学实验中的一种常用方法,其基本原理可用热平衡方程式来描述,即在一个孤立系统中,一部分物体所吸收的热量等于该系统中其它物体所放出的热量。
本实验用混合法测冰的熔解热,关键是必须保证系统为孤立系统•(即系统与外界环境没有热交换)。
【实验目的】1.掌握用混合法测定冰的熔解热的方法。
2.学习散热修正的一种方法。
【实验器材】量热器、物理天平、温度计、水、冰块、秒表、取冰夹子等。
【实验原理】一、用混和法测定冰的熔解热将质量为0m 、温度为C 00(以0θ表示)的冰放入质量为m 、温度为θ的温水中(温水盛在量热器的内筒里),通过搅拌待冰全部熔解后,其平衡温度为1θ。
在此交换过程中,冰先吸收热量0m λ(λ为冰的熔解热)而熔解为C 00的水,再从C 00升温到1θ,又吸收热量为)(0100θθ-m c ,0c 为水的比热容。
量热器系统(内筒、搅拌器、温度计)与原来的温水放出的热量可表示为(m c 0+11m c +22m c +30m c ))(1θθ-。
其中1c 、1m 分别为铝的比热容和内筒的质量,2c 、2m 分别为铜的比热容和搅拌器的质量,30m c 为温度计温度降C 01所放出的热量,它相当于质量为3m 的水温度降C 01所放出的热量,3m 的值由实验室给出(习惯上3m 称为温度计的水当量)。
根据平衡原理有 0m λ+00m c )(01θθ-=(m c 0+11m c +22m c +30m c ))(1θθ- (4-4-1)即λ=0010*********)())((m m c m c m c m c m c θθθθ---+++ (4-4-2) 0c 、1c 、2c 的值分别为110173.4--⋅⋅=K g J c 、111904.0--⋅⋅=K g J c 、112385.0--⋅⋅=K g J c (它们随温度的变化可忽略不计)。
可以看出,本实验的关键是必须保持系统为孤立系统•,即系统与外界环境没有热交换,热传递有三种方式:①热传导;②热对流;③热辐射。
实验9 冰的熔解热的测定(86 95)
实验9 冰的熔解热的测定(86 95)一、实验目的1. 测量冰的熔解热的大小;2. 理解通过能量守恒原理,利用已知的物理量推导出未知物理量的方法。
二、仪器与试剂仪器:热量计、电磁炉、温度计、量筒、实验室天平等。
试剂:蒸馏水。
三、实验原理1. 熔解同温度下,固体与液体之间存在着平衡。
固体熔解成液态的现象,称为熔点。
温度上升时,固体在熔点以上逐渐变软,直至全部熔化,这时液体在熔点以下下降了一些温度,保持这一温度,不断从熔融体中吸收热量。
当液体全部变成气体时,温度又逐渐上升,直至达到沸点。
同理,升华是晶体或气体直接从固体到气体的过程。
当温度达到升华温度,晶体直接变成气体,吸收升华热。
在升华时,由于没有液态,因此不存在熔融温度。
2. 热量计的原理热量计是一种用来测定物质发生热上变化(如熔化,沸化)所需吸收的热量的仪器。
将物质放在试样室内,通过加热而使试样室内的物质发生热上变化,同时通过减小制冷液流量与增加制热量,维持量热器的恒温。
3. 能量守恒原理根据热力学基本原理可知,自然界中能量的总量不变,即能量守恒原理;根据能量守恒原理,若某物体吸收热量 Q,温度上升ΔT,则可知吸收的热量与温度上升对应。
所吸收的热量可以用以下公式求出,Q=m•C•ΔT,其中,m--物质的质量;C--物质的比热;ΔT--物质的温度变化。
水的熔点是0℃时,在大气压下,由固体变成液体,用2500J/g表示。
可探究冰在熔解时,每克所吸收的热量。
总结:根据能量守恒定律,将冰和蒸馏水放在热量计中进行测量,能得到冰川熔解所需要吸收的热量 Q。
四、实验步骤1. 将热量计 (J2) 的两条前截流管道、现测量管道,同时连接到市电源。
预热50分钟。
2. 计算出冰的密度,称取 5g 冰,记录其重量 w1,放入量热器预热 1h。
3. 取出冰川,丢弃水,同样称取 5g 的干净瓶子,记录 w2,倾倒加热过程中融化的冰川。
4. 将量下出的熔融水加入 5g 的瓶子内,使用电子天平将其重量记录为 w3。
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
用混合量热法测定冰的熔解热
用混合量热法测定冰的熔解热一、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。
3、了解一种粗略修正散热的方法——抵偿法。
三、教学重、难点1、正确选择测量温度的方法和时机。
2、严格按操作要求取用冰块和使用量热器。
四、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。
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℃(此时应低于室温10℃左右),冰的溶解热由L表示,根据(1)式有ML+M c1(T- T0)=(m1 c1+ m2 c2+ m3 c3)(T1- T)TT'θ因Tr=0℃,所以冰的溶解热为:KT1'J(2)综上所述,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。
溶解热的测定实验报告思考题
溶解热的测定实验报告思考题实验目的,通过测定不同物质的溶解热,掌握测定溶解热的方法和技术。
实验原理,溶解热是指单位质量物质在溶液中溶解时吸收或释放的热量。
在实验中,通常采用恒温条件下测定固体在溶剂中溶解时的温度变化,从而计算出溶解热。
实验仪器和药品,恒温水浴器、热电偶温度计、电子天平、试管、烧杯、玻璃棒、蒸馏水、硝酸银、硫酸钠、氯化钠、氯化铵。
实验步骤:1. 将恒温水浴器调节至所需温度,放入烧杯中。
2. 在电子天平上称取一定质量的试验物质,记录质量。
3. 将试验物质放入烧杯中,用玻璃棒搅拌均匀。
4. 用热电偶温度计测定试验物质在恒温水浴器中的温度变化,记录数据。
5. 将试验物质完全溶解后,记录最终温度。
6. 重复以上步骤,测定不同物质的溶解热。
实验数据处理:1. 根据实验数据计算出每种物质的溶解热。
2. 分析实验数据,比较不同物质的溶解热大小。
实验结果:通过实验测定,得到不同物质的溶解热如下:硝酸银,ΔH1。
硫酸钠,ΔH2。
氯化钠,ΔH3。
氯化铵,ΔH4。
实验结论:根据实验结果,可以得出不同物质的溶解热存在差异,这与物质的性质有关。
溶解热的大小反映了物质溶解时的热力学特性,对于理解溶解过程和溶解热的意义具有重要意义。
实验中可能存在的误差:1. 实验过程中温度测定不够准确。
2. 实验中未考虑到周围环境的影响。
实验改进:1. 提高温度测定的精度。
2. 在实验中加入控制环境温度的措施。
实验应用:溶解热的测定在化学工业生产中有着重要的应用,可以帮助工程师掌握不同物质的溶解特性,指导工业生产过程中的溶解操作。
通过本次实验,我们深刻理解了溶解热的测定方法和意义,对化学实验有了更深入的认识。
同时,也让我们意识到实验中可能存在的误差和改进的方向,为今后的实验提供了宝贵的经验。
用混合法测定冰的熔解热
1、实验目的 2、实验器材 3、实验原理
4、实验内容
5、注意事 6、思考题
实验目的
了解混合量热法的实验原理,即系统热平衡时,
低温物体所吸收的热量等于高温物体所放出的热 量。 掌握热学实验基本仪器的使用方法,如温度计, 量热器的规范操作。 会用温度补偿法减少系统误差。
(量热筒示意图)
1、调节天平,称出量热器内筒 和搅拌器总质量m1 。 2、装入比室温约高5℃的水(约 100g)到量热器中,第二次称 衡量热器,确定水的质量m, 并记下水的初温t0。 3、将一块冰(约20g)用镊子夹 住,小心放入水中。
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4、小心搅拌至全部冰块熔解,再读出水的终温t。 5、第三次称衡量热器,确定冰的质量M。 6、 M克的冰熔解后的水由0℃升到t℃所吸收的热量 为 LM+Mct m1克的热量器(包括搅拌器)和它所装的m克水, 从t0℃冷却到t℃时,所放出的热量为 ( m1 c1+mc)(t0 -t) 由此可得: LM+Mct= ( m1 c1+mc)(t0 - t) L= ( m1 c1+mc)(t0 - t)/M - ct
高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量
LM+Mct= ( m1 c1+mc)(t0 - t) L= ( m1 c1+mc)(t0 - t)/M - ct
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实验内容
1.温度计 2.带绝热柄的搅拌器 3.绝热盖 4.绝热架 5.空气 6.表面镀亮的金属外筒 7.表面镀亮的金属内筒
1 2 3 4 7 6 5
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实验器材
物 理 天 平
游标卡尺
熔点测定 思考题
思考题和测试题思考题1:如果毛细管没有密封,会出现什么情况?思考题2:为什么需要用干净的表面皿?思考题3:如果样品管中样品没有压实对测定结果有何影响?思考题4:为什么可以用液体石蜡作为浴液?思考题5:橡皮圈要位于什么位置?为什么?思考题6:如何控制火焰温度?思考题7:接近熔点时升温速度为何要控制得很慢?如升温太快,有什么影响?思考题8:是否可以使用第一次测过熔点时已经熔化的有机化合物再作第二次测定呢?为什么?思考题9:如果待测样品取得多或过少对测定结果有何影响?思考题答案:思考题1答:会有液体石蜡进入毛细管内,影响观察固体熔解。
思考题2答:防止向毛细管中混入杂质,使熔点测定不准确。
思考题3答:固体物质熔解不完全,影响熔程的观察和熔点判断。
思考题4答:液体石蜡的沸点较高。
思考题5答:橡皮圈要位于浴液面的上方。
如果位于液面下,随着温度升高,橡皮圈会膨胀,毛细管会脱落,使实验失败。
思考题6答:酒精灯不时移开,暂缓加热。
思考题7答:如果升温过快会使物质快速熔解,无法观察熔点距。
思考题8答:不可以,这是因为第一次测过熔点后,有时有些物质会产生部分分解,有些会转变成具有不同熔点的其它结晶形式。
思考题9答:如果待测样品取得过多,内管内液体压力较大,会使得最后一个气泡出来时不能真实反应沸点温度。
如果样品取得过少,有可能还没测出沸点,液体就已经挥发完了。
测试题1. 化合物的熔点是指()。
A.常压下固液两相达到平衡时的温度B. 任意常压下固液两相达到平衡时的温度测试题2. 测定熔点的方法有()。
A.毛细管法B.熔点仪法C.蒸馏法D.分馏法测试题3. 测熔点时,火焰加热的位置()。
A.b形管底部B.b形管两支管交叉处C.b形管上支管口处D.任意位置测试题4. 测熔点时,温度计水银球的位置()。
A.b形管底部B.b形管两支管中间处C.液面下任意位置测试题5. 测熔点时,橡皮圈位置()。
A.液面下B.液面上C.任意位置测试题6. 微量法测沸点中,温度计水银球位置()。
物理实验教案测定冰的熔解热
测定冰的熔解热(一)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、实验目的学习用混合量热法测定冰的熔解热。
1.应用有物态变化时的热交换定律来计算冰的溶解热。
2.了解一种粗略修正散热的方法——抵偿法。
三、教学重、难点1.正确选择测量温度的方法和时机。
2.严格按操作要求取用冰块和使用量热器。
四、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。
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T),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℃(此时应低于室温10℃左右),冰的溶解热由L表示,根据(1)式有 ML+M c1(T- T)=(m1c1+ m2c2+ m3c3)(T1- T)因Tr=0℃,所以冰的溶解热为:JKT 1 T 1'11223311()()m c m c m c T T L Tc M ++-=-(2)综上所述,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。
物化实验思考题
中和热1、弱酸的电离是吸热还是放热?答:一般弱酸的电离是吸热,因为化学键的断裂需要吸收能量。
但也有例外,如氢氟酸的电离是放热的。
2、中和热除了与温度、压力有关外还与浓度有关,如何测量在一定温度下,无限稀释时的中和热?答:在一定的温度下,测得不同浓度的中和热,再做浓度与中和热的曲线,通过取极限的方法,测得无限稀释时的中和热。
溶解热的测定1.对本实验的装置你有何改进意见?本实验的装置可以从以下几个方面改进:(1)本实验用电热补偿法测量溶解热时,整个实验过程要注意电热功率的检测准确,但由于实验过程中电压波动的关系,很难得到一个准确值。
如果实验装置使用计算机控制技术,采用传感器收集数据,使整个实验自动化完成,则可以提高实验的准确度。
(2)本实验采用绝热式量热计,但在加样的过程中存在热损失,不可能做到完全的绝热,可考虑采用合适的加样器,包含在绝热系统之内。
(3)本实验采用杜瓦瓶作为反应装置,可视性不好,可以考虑用透明的绝热玻璃装置,增强反应的透明度,更容易观察硝酸钾的溶解性。
2.试设计溶解热测定的其它方法。
对于溶解过程放热的反应,可以借鉴燃烧焓测定的实验,先测定量热系统的热容量C,再根据反应过程中温度变化A T与C之乘积求出热效应。
3.试设计一个测定强酸(HCl)与强碱(NaOH)中和反应的实验方法。
如何计算弱酸(HAc)的解离热?对于中和热实验,可将溶解热装置的漏斗部分换成一个碱贮存器,以便将碱液加入(酸液可以直接从瓶口加入),碱贮存器下端为一胶囊,混合时用玻璃棒捅破,也可以为涂凡士林的毛细管,混合时可用吸耳球吹气压出。
4.影响本实验结果的因素有哪些?影响本实验结果的因素较多,主要包括以下几项内容:(1)实验过程中I、U不可能完全恒定(2)KNO3样品在加入过程中,装置不可能保持完全绝热,体系存在热损失(3)KNO3固体易吸水,在称量和家养过程中可能吸水,引起质量误差(4)在加样过程中,KNO3不可避免的会残留在加样漏斗中(5)加样过程可能会存在计时误差燃烧热测定1.在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用?答:在燃烧过程中,当氧弹内存在微量空气时,N2的氧化会产生热效应。
熔点测定思考题
思考题和测试题思考题1:如果毛细管没有密封,会出现什么情况?思考题2:为什么需要用干净的表面皿?思考题3:如果样品管中样品没有压实对测定结果有何影响?思考题4:为什么可以用液体石蜡作为浴液?思考题5:橡皮圈要位于什么位置?为什么?思考题6:如何控制火焰温度?思考题7:接近熔点时升温速度为何要控制得很慢?如升温太快,有什么影响?思考题8:是否可以使用第一次测过熔点时已经熔化的有机化合物再作第二次测定呢?为什么?思考题9:如果待测样品取得多或过少对测定结果有何影响?思考题答案:思考题1答:会有液体石蜡进入毛细管内,影响观察固体熔解。
思考题2答:防止向毛细管中混入杂质,使熔点测定不准确。
思考题3答:固体物质熔解不完全,影响熔程的观察和熔点判断。
思考题4答:液体石蜡的沸点较高。
思考题5答:橡皮圈要位于浴液面的上方。
如果位于液面下,随着温度升高,橡皮圈会膨胀,毛细管会脱落,使实验失败。
思考题6答:酒精灯不时移开,暂缓加热。
思考题7答:如果升温过快会使物质快速熔解,无法观察熔点距。
不可以,这是因为第一次测过熔点后,有时有些物质会产生部分分解,有些会思考题8答:转变成具有不同熔点的其它结晶形式。
思考题9答:如果待测样品取得过多,内管内液体压力较大,会使得最后一个气泡出来时不能真实反应沸点温度。
如果样品取得过少,有可能还没测出沸点,液体就已经挥发完了。
测试题1. 化合物的熔点是指()。
A.常压下固液两相达到平衡时的温度B. 任意常压下固液两相达到平衡时的温度测试题2. 测定熔点的方法有()。
A.毛细管法B.熔点仪法C.蒸馏法D.分馏法测试题3. 测熔点时,火焰加热的位置()。
A.b形管底部B.b形管两支管交叉处C.b形管上支管口处D.任意位置测试题4. 测熔点时,温度计水银球的位置()。
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。
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。
有机实验思考题答案
实验二、熔点的测定要点:实验目的、原理、装置、影响熔点测定的因素、注意事项。
注意事项:1、熔点管封口2、样品干燥、研细3、样品填装(实、高度)4、升温速率(开始一开始5℃/min,当达到熔点下约15℃时,以1-2℃/min 升温,接近熔点时,以0.2-0.3℃/min升温,当毛细管中样品开始塌落和有湿润现象,出现下滴液体时,表明样品已开始熔化,为始熔,记下温度,继续微热,至成透明液体,记下温度为全熔.一般测熔点至少要两次:粗测和精测)测定熔点时遇到下列问题将产生什么结果:1、熔点壁太厚2、熔点管不洁净3、试料研的不细或装的不实4、加热太快5、第一次测熔点后热浴不冷却立即测第二次6、温度计歪斜或与熔点管不附贴7、测A、B两种样品的熔点相同,将它们研细并以等量混合(1)测得混合物的熔点有下降现象且熔程增宽;(2)混合物的熔点与原子A、B物质的熔点相同。
试分析以上情况合说明什么1、熔点壁厚,影响传热,测得的初熔温度偏高2、熔点管不洁净,相当于样品中掺入杂质,导致测得的熔点偏低3、这样试料颗粒间空隙较大,其空隙间为空气所占据,而空气的导热系数较小,结果导致测得的熔距加大,测得熔点数值偏高。
4、加热太快,则热浴体温度大于热量转移到待测体中的转移能力,而导致测得熔点偏高,熔距加大。
5、连续测几次熔点时,第一次完成后需将热浴冷却原熔点温度的二分之一以下,才可测第二次,不冷却马上测第二次导致测得熔点偏高。
6、熔点测定的缺点就是温度分布不均匀,若温度计歪斜或熔点管与温度计不附贴,这样所测得的数值会产生不同程度偏差。
7、(1)A、B为两种不同的物质,一种物质在此充当另一种物质的杂质,故混合物的熔点降低,熔程增宽。
(2)降少数情况(如形成固熔体)外,一般可认为这两种是同一种物质。
实验三、蒸馏及沸点的测定实验目的、原理、仪器安装(从左到右,从下到上,竖直横平,水银球的位置,冷凝管)、注意事项1、温度计水银球位置2、冷凝管循环水下进上出,让管充满水3、蒸馏瓶中液体的量4、升温速率(先水火加热,使爱热均匀,再调大,当有液体滴出时,控制馏出液的速率1~2滴/秒。
热学实验4 混合量热法测冰的溶解热
实验四用混合量热法测定冰的熔解热
熔解是晶体物质从固态向液态转化的相变过程。
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,熔解是组成物质的晶粒由规则排列向不规则排列转变的过程,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。
单位质量的某种物质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。
【实验目的】
1.正确使用物理天平、量热器和温度计;
2.用混合量热法测定冰的熔解热;
3.实验中学习如何正确选取参量;
4.学会一种粗略修正散热的方法——抵偿法
【实验仪器和用具】
量热器、温度计(0℃~50.00℃及0℃~100.0℃各一只)、物理天平(或电子天平)、电子表、量筒、烧杯、干拭布、冰及热水等。
熔点测定思考题答案
实验五熔点测定
1、分别测得样品A及B的熔点为100℃,将它们以任何比例混合后熔点仍为100℃,这说明什么?
答:A、B为同一物质。
2、测定熔点时遇到下列情况,将产生什么结果?①熔点管壁太厚;②熔点管底部为封闭完全;③熔点管不洁净;④样品未完全干燥或含有杂质;⑤样品研得不细或装得不紧;⑥加热太快。
答:①熔距拉大,熔点测定值偏高;②热浴液渗入熔点管,熔点测定不准确;
③熔点测定值偏低,熔距拉大;④熔点测定值偏低,熔距拉大;⑤熔距拉大,熔点测定值偏高;⑥加热不能太快。
一方面是为了保证有充分的时间让热量由管外传至管内,以使固体熔化;另一方面因观察者不能同时观察温度计所示度数和样品的变化情况,只有缓慢加热才能使此项误差变小。
加热太快,升温大快,易造成所测熔点数据偏高,熔程大。
熔解热测定及思考题
熔解热的测定一、实验目的1、用简单量热计测定硝酸钾的溶解热。
2、学习量热计热容的标定方法。
3、非绝热因素对实验的影响校正。
4、学会使用《计算机全过程管理系统》。
二、实验原理无机盐类的溶解,同时进行晶格的破坏和离子的溶剂化过程。
将杜瓦瓶看作绝热体系,当盐溶于水中时,有如下热平衡:△H(W/M)=K△T1式中,K为量热计容量。
上述过程完成后,进行电标定,用电加热器加热,又有如下平衡:IVt=K△T2左边是加热电功的计算。
由此可得: △H=(M/W) IVt .(△T1/△T2)由于在此两过程中,体系温度变化小,一般在1度左右。
必须使用贝壳曼温度计或精密电子温差仪,才能读到千分位,达到实验的要求。
使用热敏电阻作为测温元件,它作为直流电桥的一个臂。
温度变化小,可认为电桥输出与温度变化成正比,△T∝l(l为记录仪记录的变化)。
由以上两个过程可用下式计算。
△H溶解W/M = IVtl1/l2由于杜瓦瓶并非真正的绝热体系,实验过程中实际有微小的热交换。
必须对温差进行校正。
采用外推法,从时间-温度曲线上反应前后平均温度的点引时间坐标的垂线,与反应前后温度变化的延长线相交,交点的距离为l1和l2。
三、仪器与试剂1.500ml杜瓦瓶,装配有加热电炉丝和固体试样加料漏斗;2.贝克曼温度计或精密温差仪或测温热电阻;电磁搅拌仪;3.直流稳压电源(0~30v,0~2A);直流电流表(0.5级,0~1.5A);直流电压表(0.5级,0~10v);4.500ml量筒;记录仪;5.分析纯硝酸钾。
四、主要实验步骤1、溶解过程1. 清洗实验仪器2.用500ml量筒量取450ml蒸馏水到杜瓦瓶中,装置好量热计,开启搅拌。
将量热计置零。
开启记录仪,记录体系温度稳定过程。
3.接通直流稳压电源,将夹子夹到杜瓦瓶上的电炉丝上,调节表上的电压和电流,使其乘积等于5—6.4,带数据稳定后记录数据,并取下夹子。
.4.分析天平称取硝酸钾3.2—3.4g,在量热计稳定3分钟左右,从加料漏斗中连续地加入硝酸钾并加完后加盖,搅拌2min后,记录下温差。
溶解热的测定实验报告思考题
溶解热的测定实验报告思考题实验报告思考题:溶解热的测定一、实验目的本次实验的目的是通过测定NaOH的溶解热,掌握热化学实验室常见实验技能和基本方法,同时深入了解反应热学的基本概念、方法和有关知识,并且掌握实验测定溶解热的原理和方法。
二、实验原理溶解热又称升华热或熔解热。
是指单位质量的固体物质在恒定压力下,在其熔点或沸点温度下,从固体状态变成液态或气态时,吸收或放出的热量。
实验中通过热量计测量溶解NaOH释放的热量,计算出NaOH的溶解热。
三、实验步骤1. 配制稀溶液称取1.10g固体NaOH,溶于100mL去离子水中,制成0.1mol/L的稀溶液,并用计量水桶冷却至室温备用。
2. 热量计称重用电子天平称量(#1)热量计内水量为63.26g,用白金针清除热量计中未知微量热物质。
3. 实验操作将NaOH溶液倒入热量计中,使其与水搅拌混合均匀,记录实验开始和结束时热量计的温度、水量和NaOH溶液体积,并搅拌10min 以保证溶解完全。
4. 计算根据实验数据计算NaOH的溶解热,热量计原理和计算公式如下:(1)热量计的增量= 热量计的比热容×(实验结束时水温- 实验开始时水温)Q = c × m × ΔT其中:Q为溶解NaOH释放的热量;c为热量计容器的比热容;m为溶液(水+NaOH)的质量;ΔT为实验期间测量到的水温变化量。
(2)NaOH的溶解热=Q/ m四、实验数据与分析实验中记录如下实验数据:1. 初始水量m1: 63.26g2. 终止水量m2: 70.66g3. NaOH溶液质量(B): 1.10g4. NaOH溶解热(Q): 2195.58J5. NaOH的溶解热:ΔH= - Q/ BΔH = - (2195.58 J / 1.10 g) = -1995.98 J/g通过实验数据计算,NaOH的溶解热为1995.98J/g。
五、实验思考题1. 你觉得本次实验中实验结果有哪些不确定因素对实验结果的影响较大?为什么?本次实验中,实验结果不确定因素包含但不限于以下几点:(1)实验过程中的环境因素可能对实验结果产生较大影响。
溶解热测定思考题汇总
1.根据积分溶解热的定义,可知随着n0增大,ΔsolH应该不断增大的,且增大的速率逐渐变慢。
图中拟合的二次曲线并不是与此严格相符的,在n=700左右有下降趋势。
所以,该拟合曲线线只能概括实验进行范围内的Δsol H~ n的关系。
若要得到更大范围内的关系曲线,需要增加实验组数,获得更全面的数据另外,拟合函数的选择也不是唯一的。
对于多项式拟合,次数越高,相关度越好。
当本实验用2次拟合,相关度已经有0.998,无需再选择更高次的曲线方程。
当然,也可以用指数,对数等函数进行拟合。
所得到的拟合曲线,均是ΔsolH与n的经验关系。
2.硝酸钾溶解在水中吸热,这是破坏硝酸钾的晶格能,硝酸钾的电离能以及溶剂化热等能量的综合效应。
从实验结果看出,溶剂的量n越多,吸热也越多,这可能是与溶剂化热有关,溶剂的量不同,会影响K+,NO3-周围的水合离子数。
3.溶剂量的影响随着溶剂量的增多而逐渐减弱,反映在图中曲线的斜率减少上。
当溶剂很多时,加入少量的溶剂,浓度的变化甚小。
这些体现在微分稀释热上。
微分稀释热定义为1mol溶质溶解在无限量一定浓度溶液中产生的热效应。
按此定义,在定温定压下它为一定值。
实验处理得到的微分稀释热是不断变小的,这是因为溶液量并不是无限的。
当溶剂量很大时,认为溶液浓度不再变化,这时得到的微分稀释热便趋于稳定了。
Δsol H~n最终应为一线性关系。
4.在不同温度压力下,硝酸钾的溶解热是不同的,尤其是温度的影响更大。
当温度改变时,由van’tHoff等温式知,溶解平衡常数和溶解焓均会发生变化。
故实验时需要注明环境的温度、压强。
5.硝酸钾加入快慢的控制,是实验成败的关键。
加得太快,会使得温差过大,体系与环境的热交换加快,测得的溶解热偏低。
加得太慢,一旦温度升到一个较高的值,即使加入所有硝酸钾也无法使温差回到零度以下,导致实验失败。
一般ΔT控制在-0.3℃左右为宜,最低不要超过-0.5℃,但要始终为负值。
实验中要时刻注意温差的变化,掌握好加料的时间和量。
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熔解热的测定
一、实验目的
1、用简单量热计测定硝酸钾的溶解热。
2、学习量热计热容的标定方法。
3、非绝热因素对实验的影响校正。
4、学会使用《计算机全过程管理系统》。
二、实验原理
无机盐类的溶解,同时进行晶格的破坏和离子的溶剂化过程。
将杜瓦瓶看作绝
热体系,当盐溶于水中时,有如下热平衡:
△H(W/M)=K△T1
式中,K为量热计容量。
上述过程完成后,进行电标定,用电加热器加热,又有如下平衡:
IVt=K△T2
左边是加热电功的计算。
由此可得: △H=(M/W) IVt .(△T1/△T2)
由于在此两过程中,体系温度变化小,一般在1度左右。
必须使用贝壳曼温度计或
精密电子温差仪,才能读到千分位,达到实验的要求。
使用热敏电阻作为测温元件,它作为直流电桥的一个臂。
温度变化小,可认为电桥输出与温度变化成正比,△T∝l(l为记录仪记录的变化)。
由以上两个过程可用下式计算。
△H
溶解W/M = IVtl
1
/l
2
由于杜瓦瓶并非真正的绝热体系,实验过程中实际有微小的热交换。
必须对温差进行校正。
采用外推法,从时间-温度曲线上反应前后平均温度的点引时间坐标
的垂线,与反应前后温度变化的延长线相交,交点的距离为l
1和l
2。
三、仪器与试剂
1.500ml杜瓦瓶,装配有加热电炉丝和固体试样加料漏斗;
2.贝克曼温度计或精密温差仪或测温热电阻;电磁搅拌仪;
3.直流稳压电源(0~30v,0~2A);直流电流表(0.5级,0~1.5A);直流电压表(0.5级,0~10v);
4.500ml量筒;记录仪;
5.分析纯硝酸钾。
四、主要实验步骤
1、溶解过程
1. 清洗实验仪器
2.用500ml量筒量取450ml蒸馏水到杜瓦瓶中,装置好量热计,开启搅拌。
将量热计置零。
开启记录仪,记录体系温度稳定过程。
3.接通直流稳压电源,将夹子夹到杜瓦瓶上的电炉丝上,调节表上的电压和电流,使其乘积等于5—6.4,带数据稳定后记录数据,并取下夹子。
.
4.分析天平称取硝酸钾3.2—3.4g,在量热计稳定3分钟左右,从加料漏斗中连续地加入硝酸钾并加完后加盖,搅拌2min后,记录下温差。
5.连接电脑数据线,通过相关软件制图。
2、电标定过程
1.待温度温差测量仪稳定3min后,将杜瓦瓶上的电炉丝连接到直流稳压电源,记录好通电时间。
2.当体系升温幅度将近溶解降温幅度时,断开电源,记录下断电时间。
但电脑上仍继续记录,直到温度上升趋势与标定前期相似为止。
五、数据处理
溶质质量:m=3.3350g
溶质的摩尔质量:M=101.102mol/L
加热电压:V=5.20V
加热电流:I=1.05A
电标定时间:t1=209s t2=491s t=282s
溶解过程的温差:T1=0.598℃
电标定过程温差:T2=0.623℃
溶解热:△H=IVt*T1/T2*M/m/1000=44.80KJ/mol
参考文献值:△H=35.23KJ/mol
实验误差=27.16%
用外推法得到溶解过程和标定过程的温差。
记录图如下。
溶解过程图:
-0.7
-0.6
-0.5
-0.4
-0.3-0.2-0.10
0.1
24681012
时间(min)温差(。
c )
电标定过程图:
溶解校正图:
电标定校正图:
六.实验注意事项
1.实验过程中要求I、V恒定。
2.固体KNO3易吸水,故称量和加样时动作应迅速。
从加料漏斗加样时,要注意尽量均匀加入,不要造成阻塞,也不要时间太长。
3.电标定过程断电后要等待足够长的时间,让加热器的余热完全传给溶液,否则误差较大。
七.思考题
如果不采用电标定的方法,,解决量热器热容的问题还可以使用怎样的方法来解决?
答:还可以用化学标定法,即在量热计中进行一个已知热效应的化学反应,如强酸与强碱的中和反应,可按已知的中和热与测得的温升来解决热容问题。
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