成为一个孤立的系统,采用量热器。

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Transcript 成为一个孤立的系统,采用量热器。

实验四
冰的溶解热的测定
实验目的
实验仪器
实验原理
实验内容
问题讨论
实验目的
1.用混合法测定冰的溶解热;
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。
实验仪器
 DM-T数字温度计
 LH-1量热器
 物理天平
 保温瓶
 量筒
 玻璃皿
 秒表
仪器介绍
实验装置如图5-2所示。为了使
实验系统(待测系统与已知其
热容的系统二者合在一起)成
为一个孤立的系统,采用量热
器。本实验采用的量热器为一
种带有绝热层的量热器,他由
金属内套、不锈钢的外筒、内
筒(钢)、搅拌器(铜)、绝
热层和数字温度计等组成。它
与外界环境热量交换很小,这
样的量热器可以使实验系统近
似于一个孤立的系统。
实验原理
一定压强下晶体开始溶解时的温度,称为该晶体在
此压强下的熔点。单位质量的某种晶体溶解成为同温度的
液体所吸收的热量,叫做该晶体的溶解热。
本实验用混合量热法测定冰的溶解热。
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)
Q(放)  Q(吸)
所吸收。则
系统初温 系统末温
冰的熔解热
L 
冰的质量
1
M
( m 1c1  m 2 c 2  m 3 c 3  m 4 c 4 )(T1  T 2 )  T 2 c1
热水质量和比热容
内筒质量和比热容
内筒质量和比热容
搅拌器质量和比热容
实验内容
1.将内筒、搅拌器擦干净,用天平称出它们的质
量。金属内套的质量记在其上。
2.内筒中装入适量的热水(比室温高约10 C ),用天
平称得内筒和热水的质量( m 1  m 2 ) ,求得热水的质
量m 1。分别查出水、内筒和搅拌器的比热容 c1 、c 2、 c 3
,记入在表格中。
3.将内筒放入量热器中,盖好盖子,插好搅拌器
和温度计,开始计时,观察并记录热水的温度随时间
变化(比如每隔20s记一次数据),记录6----8个点。

4.从保温瓶中取一些预先准备好的和水混合的碎
冰块(0  C ),冰块的用量要适当,应使系统平衡时的
温度低于室温大约5—7  C 。用干布把冰上水珠擦去,
然后小心地把冰放入量热器中,不要使水溅出。盖好
量热器的盖子,记录放入的时间。
5.用搅拌器轻轻上下搅动量热器中的水,待水里
的冰块完全溶解并基本达到热平衡后,记录温度随时
间的变化,记录6--8个点。
6.将内筒拿出,用天平称出内筒和水的质量
m 1  m 2  M ) ,然后计算出冰的质量。
7.用公式(5-2)计算出冰的熔解热。
8.用坐标纸作系统温度随时间变化图。考查面积
S 吸 和 S 散 ,检查散热与吸热是否基本抵消。
9.实验完后,将内筒内的水倒掉,用抹布擦干。
问题讨论
1.实验时为什么必须把冰擦干?
2.为什么会有误差产生?如何减小误差的产生?
3.水温为什么要高于室温?实验过程中如果打开
盖子看冰是否全部熔解,然后再盖上盖子,实
验结果是偏大还是偏小?定性说明即可。
4.假如冰块很不均匀,如冰内有气泡,或小水
泡,对实验结果有什么影响?
5.实验投冰或搅拌时无意中将水溅出,对实验结
果有何影响?