冰熔解熱測(cè)定試驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)測(cè)定冰的溶化熱一、序言物質(zhì)從固相轉(zhuǎn)變成液相的相變過(guò)程稱(chēng)為溶化。必定壓強(qiáng)下晶體開(kāi)始溶化時(shí)的溫度稱(chēng)為該晶體在此壓強(qiáng)下的熔點(diǎn)。關(guān)于晶體而言，溶化是構(gòu)成物質(zhì)的粒子由規(guī)則擺列向不規(guī)則擺列的過(guò)程，破壞晶體的點(diǎn)陣構(gòu)造需要能量，所以，晶體在溶化過(guò)程中雖汲取能量，但其溫度卻保持不變。物質(zhì)的某種晶體溶化成為同溫度的液體所汲取的能量，叫做該晶體的溶化潛熱。、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)慣用混淆量熱法測(cè)定冰的溶化熱。2、應(yīng)用有物態(tài)變化時(shí)的熱互換定律來(lái)計(jì)算冰的溶解熱3、認(rèn)識(shí)一種大略修正散熱的方法——補(bǔ)償法。三、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)用混淆量熱法測(cè)定冰的溶化熱。其基本做法以下：把待測(cè)系統(tǒng)A和一個(gè)已知熱容的系統(tǒng)B混淆起來(lái)，并想法使它們形成一個(gè)與外界沒(méi)有熱量互換的孤立系統(tǒng)CC=A+B）.這樣A（或B）所放出的熱量，所有為B（或A）所汲取。由于已知熱容的系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所傳達(dá)的熱量Q,是能夠由其溫度的改變△T和熱容C計(jì)算出來(lái)，即Q=C△T,所以待測(cè)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所傳達(dá)的熱量也就知道了。實(shí)驗(yàn)時(shí)，量熱器裝有熱水（約高于室溫10C，占內(nèi)筒容積1/2）,而后放入適當(dāng)冰塊，冰溶解后混淆系統(tǒng)將達(dá)到熱均衡。此過(guò)程中，原實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)放熱，設(shè)為Q放，冰吸熱溶成水，持續(xù)吸熱使系統(tǒng)達(dá)到熱均衡溫度，設(shè)汲取的總熱量為Q吸。由于是孤立系統(tǒng)，則有Q放=Q吸（1）設(shè)混淆前實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的溫度為「，此中熱水質(zhì)量為m1（比熱容為01）,內(nèi)筒的質(zhì)量為m2（比熱容為C攪拌器的質(zhì)量為m3（比熱容為03）。冰的質(zhì)量為M（冰的溫度和冰2）,的熔點(diǎn)均以為是0C,設(shè)為T(mén)。），數(shù)字溫度計(jì)浸入水中的部分放出的熱量忽視不計(jì)。設(shè)混淆后系統(tǒng)達(dá)到熱均衡的溫度為T(mén)C（此時(shí)應(yīng)低于室溫10C左右），冰的溶解熱由L表示，依據(jù)(1)式有ML+Mi(T-T0)ii2233)i-T)c=(mc+mC+m0(T因Tr=0C,所以冰的溶解熱為：

Ticm—TciL=gi2%m'^XTi-DM（2）綜上所述，保持實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為孤立系統(tǒng)是混淆量熱法所要求的基本實(shí)驗(yàn)條件。為此整個(gè)實(shí)驗(yàn)在量熱器內(nèi)進(jìn)行，但由丁實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不行能與環(huán)境溫度一直一致，所以不知足絕熱條件，可能會(huì)汲取或消散能量。所以當(dāng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中系統(tǒng)與外界的熱量互換不可以忽視時(shí)，就一定作必定的散熱修正。T'.'I普■-牛頓冷卻定律告訴我們，系統(tǒng)的溫度Ts假如略局丁環(huán)境溫度6（如二者的溫度差不超過(guò)i0C-i5C）,系統(tǒng)熱量的散熱速率與溫度差成正比，用數(shù)學(xué)形式表示為詈北【K為常數(shù)，與量熱器表面積，表面狀況和四周環(huán)境等要素相關(guān)】（Ts【散熱修正】：經(jīng)過(guò)作圖用外推法可獲得混淆時(shí)刻的熱水溫度Ti',和熱均衡的溫度T。圖中AB和DE分別表示熱水的溫度和冰水混淆后系統(tǒng)達(dá)到熱均衡的溫度隨時(shí)間變化線段。紀(jì)錄冰水混淆后系統(tǒng)達(dá)到室溫To的時(shí)刻to,圖中面積BCG與系統(tǒng)向環(huán)境散熱量相關(guān)，面積CDH與系統(tǒng)自環(huán)境吸熱量相關(guān)。當(dāng)面積BCG等丁面積CDH時(shí)，過(guò)to作t軸的垂線，與AB和DE的延伸線分別交丁J、K點(diǎn)，貝UJ對(duì)應(yīng)的溫度為T(mén)i',K對(duì)應(yīng)的溫度為T(mén)'。（隔i5s或20s測(cè)一個(gè)點(diǎn)）四、實(shí)驗(yàn)儀器DM-T數(shù)字溫度計(jì)、LH-1量熱器、WL-i物理天平■、保溫瓶、秒表、毛巾等。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、將內(nèi)筒擦潔凈，用天平■稱(chēng)出其質(zhì)量m2。（攪拌器質(zhì)量m3數(shù)據(jù)已供給）2、內(nèi)筒中裝入適當(dāng)?shù)乃s高丁室溫i0C，占內(nèi)筒容積i/2）,用天平■稱(chēng)得內(nèi)筒和水的質(zhì)量m2+mi。3、將內(nèi)筒置丁量熱器中，蓋好蓋子，插好攪拌器和溫度計(jì)，開(kāi)始計(jì)時(shí)并輕輕上下攪動(dòng)量熱器中的水，察看熱水的溫度變化（如每隔15s記錄一個(gè)數(shù)據(jù)），直到溫度穩(wěn)固，記錄穩(wěn)定的初始溫度Ti。4、初始溫度記錄后立刻從冰箱中取出早先備好的冰塊（3-6塊），用毛巾將冰上所沾水珠吸干，當(dāng)心的放入量熱器中。5、用攪拌器輕輕上下攪動(dòng)量熱器中的水，記錄溫度隨時(shí)間的變化，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)最低溫T（C）時(shí)，說(shuō)明冰塊完整溶解系統(tǒng)基本達(dá)到熱平■衡，再記錄上升溫度2-3個(gè)點(diǎn)。6、將內(nèi)筒取出，用天平稱(chēng)出內(nèi)筒和水的質(zhì)量m2+mi+M。7、實(shí)驗(yàn)完成，整理儀器，辦理數(shù)據(jù)。六、數(shù)據(jù)表格及數(shù)據(jù)辦理【已知參數(shù)】：水的比熱容ci=4.186103J/kgG,內(nèi)筒（鐵）的比熱容為C2=0.448103J/kgC,攪拌器（銅）的比熱容為C3=0.38X033L=3.335J/kgC,攪拌器的質(zhì)量為m=6.24g,冰的溶解熱參照值X05J/kgo表格一'實(shí)驗(yàn)主表格名稱(chēng)內(nèi)筒質(zhì)里內(nèi)筒+水質(zhì)里加冰后總質(zhì)量初始溫度均衡溫度環(huán)境溫度冰的溫度符號(hào)單位m2(g)m2+m〔(g)m2+m〔+M(g)T1(C)T(C)。環(huán)（C）T0(C)數(shù)值表格二溫度隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)表格（時(shí)間間隔s,記錄10-20個(gè)點(diǎn)）時(shí)間溫度（c）時(shí)間溫度（c）依據(jù)公式計(jì)算溶化熱以及相對(duì)丁參照值的白分比偏差七'、汪怠事項(xiàng)1.室溫應(yīng)取實(shí)驗(yàn)前、后的均勻值；水的初溫，可超出室溫約10C?15C；配置溫水時(shí),乂應(yīng)略高丁約1C?2C（為何？）嚴(yán)守天平的操作規(guī)則投冰前應(yīng)將其拭十，且不得直接用手觸摸；其質(zhì)量不可以直接放在天平盤(pán)上稱(chēng)衡，而應(yīng)由投冰前、后量熱器連同水的質(zhì)量差求得。4.為使溫度計(jì)示值的確代表系統(tǒng)的真切溫度，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中（包含讀取前）要不斷輕輕地進(jìn)行攪拌（攪拌的方式應(yīng)因攪