冰的溶解熱實(shí)驗(yàn)課件

1、 浙江理工大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心冰的熔化熱的測(cè)定冰的熔化熱的測(cè)定 1. 掌握用混合法測(cè)固體的比熱容2. 了解外推法散熱的修正原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康?儀器介紹實(shí)驗(yàn)裝置如圖實(shí)驗(yàn)裝置如圖5-25-2所示。為了使所示。為了使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（待測(cè)系統(tǒng)與已知其實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（待測(cè)系統(tǒng)與已知其熱容的系統(tǒng)二者合在一起）成熱容的系統(tǒng)二者合在一起）成為一個(gè)孤立的系統(tǒng)，采用量熱為一個(gè)孤立的系統(tǒng)，采用量熱器。本實(shí)驗(yàn)采用的量熱器為一器。本實(shí)驗(yàn)采用的量熱器為一種帶有絕熱層的量熱器，他由種帶有絕熱層的量熱器，他由金屬內(nèi)套、不銹鋼的外筒、內(nèi)金屬內(nèi)套、不銹鋼的外筒、內(nèi)筒（鋼）、攪拌器（銅）、絕筒（鋼）、攪拌器（銅）、絕熱層和數(shù)字溫度計(jì)等組成。它熱層和數(shù)字

2、溫度計(jì)等組成。它與外界環(huán)境熱量交換很小，這與外界環(huán)境熱量交換很小，這樣的量熱器可以使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)近樣的量熱器可以使實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)近似于一個(gè)孤立的系統(tǒng)似于一個(gè)孤立的系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)原理 一定壓強(qiáng)下晶體開(kāi)始溶解時(shí)的溫度，稱為該晶體在此壓強(qiáng)下的熔點(diǎn)。單位質(zhì)量的某種晶體溶解成為同溫度的液體所吸收的熱量，叫做該晶體的溶解熱。 本實(shí)驗(yàn)用混合量熱法測(cè)定冰的溶解熱。 把待測(cè)的系統(tǒng)A和一個(gè)已知其熱容的系統(tǒng)B混合起來(lái)，并設(shè)法使它們形成一個(gè)與外界沒(méi)有熱量交換的孤立系統(tǒng)C，（C=A+B）。這樣A (或B)所放出的熱量，全部為B (或A)所吸收。則 （吸）（放）QQ0 01 122230303011()()()()Lm cmcm cT

3、Tc TTc TTM冰的熔解冰的熔解熱熱冰的質(zhì)量冰的質(zhì)量熱水質(zhì)量和比熱熱水質(zhì)量和比熱容容內(nèi)筒質(zhì)量和比熱容內(nèi)筒質(zhì)量和比熱容攪拌器質(zhì)量和比熱容攪拌器質(zhì)量和比熱容系統(tǒng)初溫系統(tǒng)初溫系統(tǒng)末系統(tǒng)末溫溫冰的熔點(diǎn)冰的熔點(diǎn)冰的初溫冰的初溫冰的比熱容（冰的比熱容（-40-0-40-0）原理公式： 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1.將內(nèi)筒、攪拌器擦干凈，用天平稱出它們的質(zhì)量。金屬內(nèi)套的質(zhì)量記在其上。 2.內(nèi)筒中裝入適量的熱水(比室溫高約10 )，用天平稱得內(nèi)筒和熱水的質(zhì)量( ) ，求得熱水的質(zhì)量 。分別查出水、內(nèi)筒和攪拌器的比熱容 、，記入在表格中。 3.將內(nèi)筒放入量熱器中，蓋好蓋子，插好攪拌器和溫度計(jì)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，觀察并記錄熱水的溫度

4、隨時(shí)間變化（比如每隔20s記一次數(shù)據(jù)），記錄6-8個(gè)點(diǎn)。C21mm 1m1c23cc、 4.從保溫瓶中取一些預(yù)先準(zhǔn)備好的和水混合的碎冰塊（0 ），冰塊的用量要適當(dāng)，應(yīng)使系統(tǒng)平衡時(shí)的溫度低于室溫大約57 。用干布把冰上水珠擦去，然后小心地把冰放入量熱器中，不要使水濺出。蓋好量熱器的蓋子，記錄放入的時(shí)間。 5.用攪拌器輕輕上下攪動(dòng)量熱器中的水，待水里的冰塊完全溶解并基本達(dá)到熱平衡后，記錄溫度隨時(shí)間的變化，記錄6-8個(gè)點(diǎn)。 6.將內(nèi)筒拿出，用天平稱出內(nèi)筒和水的質(zhì)量 ，然后計(jì)算出冰的質(zhì)量。 7.用公式計(jì)算出冰的熔解熱。 8.用坐標(biāo)紙作系統(tǒng)溫度隨時(shí)間變化圖?？疾槊娣e 和 ，檢查散熱與吸熱是否基本抵消。

5、9.實(shí)驗(yàn)完后，將內(nèi)筒內(nèi)的水倒掉，用抹布擦干。CCS散S吸)21Mmm外推法的散熱修正原理及作圖步驟1. 量熱器內(nèi)筒裝入適量的熱水，然后再加入適量的冰塊，總量為250ml左右。再用天平稱出總質(zhì)量m”，冰水混合的質(zhì)量為：m1=m”-m2-m3。等冰塊熔化后，將溫度計(jì)插入內(nèi)筒觀察溫度變化。此時(shí)溫度應(yīng)在室溫以下。2. 將溫度計(jì)（0-50 ）插入內(nèi)筒的冰水中，仔細(xì)觀察溫度變化，并每隔一分鐘記一次溫度的讀數(shù)。待水溫升高到比室溫低4 左右時(shí)，迅速將鋁塊從沸水中取出投入量熱器中，同時(shí)攪拌， 觀察水溫變化，每隔一分鐘記一次 溫度的讀數(shù)。共計(jì)6-8分鐘。3. 數(shù)據(jù)作圖。外推出TF與TE ， 分別為修正后水的終溫與

6、初溫。t (min)T ABCDEFG外推法的散熱修正原理及作圖步驟 高溫物體投入水中達(dá)到平衡時(shí)需要時(shí)間，量熱器有部分熱量傳給外界而耗散掉，因此實(shí)測(cè)終溫不是理論計(jì)算中的終溫。為減小誤差，必須進(jìn)行修正，這種修正稱散熱修正。 在溫度時(shí)間坐標(biāo)中，數(shù)據(jù)曲線如上圖所示，AB段為外界供熱冰水溫度上升階段，CD段為高溫物體投入穩(wěn)定后向外散熱溫度下降部分。TB、TC為水的實(shí)際初溫與終溫。作圖步驟： 在實(shí)測(cè)曲線BC間找一點(diǎn)G，過(guò)G作一垂直于坐軸的直線，它與AB和CD的延長(zhǎng)線交于E和F點(diǎn)，G的位置應(yīng)使FGC和EGB所圍的面積相等，TF、TE分別為修正后水的終溫和初溫。修正溫度是將AB和CD向外延長(zhǎng)得到，此方法稱為外推法。注意事項(xiàng)1. 把冰塊取出投入到量熱器中時(shí)，動(dòng)作要快，盡量不帶水進(jìn)去。2. 實(shí)驗(yàn)前先認(rèn)清溫度計(jì)的刻度分布，讀數(shù)準(zhǔn)確、迅速。勿折斷溫度計(jì)。3. 溫度計(jì)插入量熱器水中盡可能深一些，但不碰被測(cè)物。思考題1. 冰的選擇為什么要適當(dāng)