大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告范例(測(cè)定水的比汽化熱

1、懷化學(xué)院大 學(xué) 物 理 實(shí) 驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告系別 年級(jí) 專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 組別 實(shí)驗(yàn)日期 個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途內(nèi)容一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟二、實(shí)驗(yàn)原理五、數(shù)據(jù)處理三、實(shí)驗(yàn)儀器六、結(jié)果與分析實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 : 水的汽化熱測(cè)定【實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】1. 了解集成電路溫度傳感器 AD590的特性和使用。2. 熟悉量熱器的使用方法，測(cè)定水在 100時(shí)的比汽化熱。3. 學(xué)會(huì)分析熱學(xué)量測(cè)量中的誤差、熟悉抵償法?！緦?shí)驗(yàn)儀器 】（ 應(yīng)記錄具體型號(hào)規(guī)格等，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后按實(shí)填寫(xiě) ）FD-YBQR液體比汽化熱測(cè)定儀（含主機(jī)、 AD590溫度傳感器，加熱爐、燒瓶等） ， 量熱器、杜瓦瓶（保溫瓶） 、電子天平。 個(gè)人收集

2、整理 勿做商業(yè)用途【實(shí)驗(yàn)原理 】（ 在理解基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)明扼要表述原理，主要公式、重要原理圖 ） 單位質(zhì)量的液體變成同溫度的氣體所吸收的熱量叫液體的比汽熱。因比汽化熱與 凝結(jié)熱相等，可通過(guò)測(cè)凝結(jié)熱來(lái)測(cè)量汽化熱。 個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途 1、混合法測(cè)比汽化熱原理將溫度為T(mén)3（約 100）的水蒸汽通入到量熱器中量熱杯的水里， 杯內(nèi)水的質(zhì)量為m，溫度為 T1，鋁量熱杯 （含攪拌器 ）的質(zhì)量為 M 1 ，設(shè)通入的水蒸汽質(zhì)量為 M,假設(shè)混合時(shí)沒(méi)熱量損失，則由 Q放 Q吸 ，有熱平衡方程： 個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途ML MCW （T3 T2 ） （mCW M 1CA1）（T2 T1）（1）式中 L 是水

3、的比汽化熱， CW 、 CAl 分別是水和鋁的比熱容，由上式 得比汽化熱測(cè)量計(jì) 算公式：mCW M 1C A1L W 1 A1 （T2 T1） CW （T3 T2）（2）M 量熱杯中的水如用常溫水，則通汽后，水溫升高，會(huì)向周?chē)幔a(chǎn)生熱量損失，L 的測(cè)量值會(huì)偏小，從而產(chǎn)生系統(tǒng)誤差?？蓮膬煞矫鏈p小這種系統(tǒng)誤差：在量 熱器內(nèi)進(jìn)行水、 汽混合，減小熱量損失； 采用抵償法： 通入水蒸汽前將水溫調(diào)低， 使水溫比室溫低約 T ，通汽后當(dāng)水溫比室溫高約 T 時(shí)停止通汽，這樣系統(tǒng)從外界 吸收的熱量和向外界放出的熱量能基本抵消， 從而減小系統(tǒng)誤差。 個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用 途2、集成溫度傳感器 AD590的

4、測(cè)溫原理 AD590特性：輸出電流與溫度成線性關(guān)系，即：I BT A （3）式中 B約為 1.0 A/, 稱(chēng)為傳感器的靈敏度， A為傳感器在 0時(shí)的輸出電流，與 0 C的熱力學(xué)溫度 273.15 K 相對(duì)應(yīng)（應(yīng)放在冰點(diǎn)溫度下確定），式中的電流通常通過(guò)測(cè)量與傳感器串聯(lián)的取樣電阻的電壓來(lái)測(cè)量 , 如圖 1, R 為1000 1% 。個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途AD590 使用前應(yīng)定標(biāo)，即確定 B和 A值。測(cè)溫公式： T （U /R A）/ B【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 】（ 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及主要操作步驟 ） 1、傳感器粗略定標(biāo)并測(cè)室溫接好儀器，預(yù)熱，記錄傳感器在室溫下時(shí)毫伏表讀數(shù)Uh, 再將傳感器浸在冰水混合物中

5、（冰點(diǎn)）, 記錄毫伏表的穩(wěn)定示數(shù) U0。計(jì)算 A及室溫 Th個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途2. 測(cè)水的汽化熱。 燒瓶裝適量水，接通加熱器加熱。 第一次稱(chēng)量：稱(chēng)量熱杯 （ 含攪拌器 ） 總質(zhì)量 M 1 調(diào)冷水：等燒瓶里的水燒開(kāi) （或接近燒開(kāi) ） 后，用量熱杯裝適量常溫水，再摻 適量冰水，使總水量約 2/3 杯左右，水溫比室溫低 T（約 5-8 度，以量熱杯外不結(jié) 露為宜 ） 。個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途 第二次稱(chēng)量：稱(chēng)量熱杯 （ 含攪拌器 ） 和水總質(zhì)量 M 2 , 計(jì)算水的質(zhì)量 m M 2 M 1 將量熱杯放入量熱器，插入傳感器 , 記錄電壓 U1 ，計(jì)算水溫 T1。 將通汽管插入水中約 1cm

6、深，蓋上燒瓶蓋開(kāi)始通汽，邊通汽邊攪拌，當(dāng)水溫 高于室溫約 T，即電壓示數(shù)接近 2Uh U1時(shí)停止通汽，讀出穩(wěn)定的電壓示數(shù) U 2。個(gè) 人收集整理 勿做商業(yè)用途 第三次稱(chēng)量: 稱(chēng)量熱杯（ 含攪拌器） 和水總質(zhì)量 M3, 計(jì)算水蒸汽質(zhì)量M M3 M 2 重新?lián)Q水，按步驟 -，再測(cè) 2 次。分別計(jì)算三次結(jié)果，以最接近公認(rèn)值的 一次結(jié)果作為實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果。其中： CW 4187J /(Kg K)， CAl900J /（Kg K） ，100水的汽化熱標(biāo)準(zhǔn)值【數(shù)據(jù)處理 】 （ 數(shù)據(jù)不需在報(bào)告里再抄寫(xiě)一遍，要有主要的處理過(guò)程和計(jì)算公式， 要求用作圖法處理的應(yīng)附坐標(biāo)紙作圖或計(jì)算機(jī)打印的作圖 ） 個(gè)人收集整理 勿

7、做商業(yè)用途 由數(shù)據(jù)記錄表 2 得三次的測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示：次序M1(g)m(g)M(g)T1( C)T2( C)T3( C)133.0144.72.47.115.8100233.0143.22.71.312.4100333.0138.72.33.512.7100根據(jù)測(cè)量計(jì)算公式 : L mCW M 1CA1 (T2 T1) CW(T3 T2) M4 / 5LS =2.26 106J/kg ，得三次測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果如下第一次：144.7 4187 33.0 9002.4(15.8 7.1) 4187 (100 7.1)1.95 106(J/kg)相對(duì)誤差： E1 L1LSLS 100% (1.9

8、52.252.2150)6 10 100%13.3%第二次：143.2 4187 33.0 900 (12.4 1.3) 4187 (100 12.4) 2.222.7106(J /kg)相對(duì)誤差： E2L2LSLS100% (2.22 2.25) 10 100% 1.3%2.25 106第三次：138.7 4187 33.02.3900 (12.7 3.5) 4187 (100 12.7) 2.086106(J /kg)相對(duì)誤差： E3L3LSLS 100% (2.08 2.25) 106 100% 7.7%2.25 106【實(shí)驗(yàn)果與分析 】（ 每個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)有明確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（或?qū)嶒?yàn)結(jié)論）

9、，本實(shí)驗(yàn)為測(cè) 量性實(shí)驗(yàn)，應(yīng)清楚表述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。注：三次測(cè)量對(duì)象變化了，不能求平均，可取 最接近標(biāo)準(zhǔn)值的一次作為最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ） 個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)測(cè)得水在 100時(shí)的比汽化熱最佳結(jié)果為 2.22 106J/kg, 相對(duì)誤差 1.3%。實(shí)驗(yàn)分析： 本實(shí)驗(yàn)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的因素很多，主要有以下因素：（1）系統(tǒng)與外界熱交換產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，采用抵償法可以減小系統(tǒng)誤差。從三次測(cè)量結(jié)果看，第二次控制得最好（ T1 =1.3 比室溫 7低 5.7 ， T2 =12.4 比室 溫 7高 5.4 ），誤差也最小。 個(gè)人收集整理 勿做商業(yè)用途 但抵償法但并不嚴(yán)格，或控制不好（如通汽時(shí)間過(guò)短

10、或過(guò)長(zhǎng)） ，不能完全消除誤 差。（2）通汽時(shí)，通汽管可能帶入水滴，使得水蒸汽質(zhì)量偏大，會(huì)使得測(cè)量結(jié)果偏 小。（3）攪拌時(shí)以及抽出通汽管時(shí)可能濺出或帶出水滴，造成水蒸汽質(zhì)量偏小，使 測(cè)量結(jié)果偏大。（4）調(diào)低水溫時(shí)調(diào)得過(guò)低，以致量熱杯外結(jié)露，露水蒸發(fā)帶走熱量，會(huì)使測(cè)量 結(jié)果偏小。其它因素：傳感器未嚴(yán)格定標(biāo)或定標(biāo)不準(zhǔn)確；測(cè)溫不準(zhǔn) （ 如未混合均勻就讀數(shù) ） ； 水蒸汽實(shí)際溫度低于 100等原因也會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定的誤差。 個(gè)人收集整理 勿做商 業(yè)用途合作者：無(wú) 對(duì)多人一組的，應(yīng)注明合作者懷化學(xué)院實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄紙實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)： 水的比汽化熱測(cè)定 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2011 年 * 月 * 日 個(gè)人收 集整理 勿做商業(yè)用途教師簽名：_* _ _ 系 10 級(jí) * 專(zhuān)業(yè) * 班姓名 學(xué)號(hào) 100940*數(shù)據(jù)記錄：表1 傳感器粗略定標(biāo)及室溫測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表靈敏度 B 1.0 A/ C, 取樣電阻 R (1000 10)毫伏表示數(shù)計(jì)算在室溫下 Uh (mV)在冰點(diǎn)下 U 0(mV)A( A)室溫 Th ( )278.8271.8271.87注： A U0 /R，Th (Uh/R A)/R Uh U0表 2 水的汽化熱測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表量熱杯 ( 含攪拌器 ) 質(zhì)量 M 1 33.0 g ，水蒸汽溫度 T3 100 6 / 5次序M2(g)m(g)U 1(mV)T1( C)U 2(mV)T