冰的溶解熱實驗課件

1、 浙江理工大學物理實驗中心冰的熔化熱的測定冰的熔化熱的測定 1. 掌握用混合法測固體的比熱容2. 了解外推法散熱的修正原理實驗目的 儀器介紹實驗裝置如圖實驗裝置如圖5-25-2所示。為了使所示。為了使實驗系統(tǒng)（待測系統(tǒng)與已知其實驗系統(tǒng)（待測系統(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）成為一個孤立的系統(tǒng)，采用量熱為一個孤立的系統(tǒng)，采用量熱器。本實驗采用的量熱器為一器。本實驗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，他由金屬內套、不銹鋼的外筒、內金屬內套、不銹鋼的外筒、內筒（鋼）、攪拌器（銅）、絕筒（鋼）、攪拌器（銅）、絕熱層和數(shù)字溫度計等組成。它熱層和數(shù)字

2、溫度計等組成。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驗系統(tǒng)近樣的量熱器可以使實驗系統(tǒng)近似于一個孤立的系統(tǒng)似于一個孤立的系統(tǒng)。實驗原理 一定壓強下晶體開始溶解時的溫度，稱為該晶體在此壓強下的熔點。單位質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。 本實驗用混合量熱法測定冰的溶解熱。 把待測的系統(tǒng)A和一個已知其熱容的系統(tǒng)B混合起來，并設法使它們形成一個與外界沒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量冰的質量熱水質量和比熱熱水質量和比熱容容內筒質量和比熱容內筒質量和比熱容攪拌器質量和比熱容攪拌器質量和比熱容系統(tǒng)初溫系統(tǒng)初溫系統(tǒng)末系統(tǒng)末溫溫冰的熔點冰的熔點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： 實驗內容 1.將內筒、攪拌器擦干凈，用天平稱出它們的質量。金屬內套的質量記在其上。 2.內筒中裝入適量的熱水(比室溫高約10 )，用天平稱得內筒和熱水的質量( ) ，求得熱水的質量 。分別查出水、內筒和攪拌器的比熱容 、，記入在表格中。 3.將內筒放入量熱器中，蓋好蓋子，插好攪拌器和溫度計，開始計時，觀察并記錄熱水的溫度

4、隨時間變化（比如每隔20s記一次數(shù)據(jù)），記錄6-8個點。C21mm 1m1c23cc、 4.從保溫瓶中取一些預先準備好的和水混合的碎冰塊（0 ），冰塊的用量要適當，應使系統(tǒng)平衡時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，記錄放入的時間。 5.用攪拌器輕輕上下攪動量熱器中的水，待水里的冰塊完全溶解并基本達到熱平衡后，記錄溫度隨時間的變化，記錄6-8個點。 6.將內筒拿出，用天平稱出內筒和水的質量 ，然后計算出冰的質量。 7.用公式計算出冰的熔解熱。 8.用坐標紙作系統(tǒng)溫度隨時間變化圖?？疾槊娣e 和 ，檢查散熱與吸熱是否基本抵消。

5、9.實驗完后，將內筒內的水倒掉，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。再用天平稱出總質量m”，冰水混合的質量為：m1=m”-m2-m3。等冰塊熔化后，將溫度計插入內筒觀察溫度變化。此時溫度應在室溫以下。2. 將溫度計（0-50 ）插入內筒的冰水中，仔細觀察溫度變化，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，迅速將鋁塊從沸水中取出投入量熱器中，同時攪拌， 觀察水溫變化，每隔一分鐘記一次 溫度的讀數(shù)。共計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到平衡時需要時間，量熱器有部分熱量傳給外界而耗散掉，因此實測終溫不是理論計算中的終溫。為減小誤差，必須進行修正，這種修正稱散熱修正。 在溫度時間坐標中，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為水的實際初溫與終溫。作圖步驟： 在實測曲線BC間找一點G，過G作一垂直于坐軸的直線，它與AB和CD的延長線交于E和F點，G的位置應使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向外延長得到，此方法稱為外推法。注意事項1. 把冰塊取出投入到量熱器中時，動作要快，盡量不帶水進去。2. 實驗前先認清溫度計的刻度分布，讀數(shù)準確、迅速。勿折斷溫度計。3. 溫度計插入量熱器水中盡可能深一些，但不碰被測物。思考題1. 冰的選擇為什么要適當