冰的熔解热试验报告

1、南昌大学物理实验报告课程名称：物理设计类实验实验名称：冰的熔解热的测定学院：专业班级：学生姓名：学号:实验地点:电位号:实验时间：第八周星期三下午十五时四十五分开始一、实验目的：1、理解冰的熔解热测量实验的设计原理及实验所必须具备的条件。2、掌握用混合量热法测定冰的比熔解热的。3、学会用图解法估计和消除系统散热损失的修正方法。4、熟悉数字温度计及水银温度计的使用。二、实验原理:单位质最的固体物质在熔点时从固态全部变成液态所需的热最，称为该物质的比熔解热，一般用L来表示。实验时将质量为ml克0的冰投入盛有m2克T1C水的量热器内筒中，设冰全部熔解为水后平衡温度为T2C,设量热器内筒、搅拌器的质量

2、分别为m3、m4,其比热容分别为Cl、C2和水的比热容为CO。根据混合量热法的原理，冰全部熔解为同温度(0)的水以及其从0C升到T2C过程中所吸收的热量等于其余部分(水ml、量热器内筒m3、搅拌器m4)从温度T1C降到T2c时所放出的热量，有0772c中3。1+/4c2)(八一72)=也+，肛72co(1)冰的熔解热的实验公式L=l/ml(m2c0+m3cl+m4c2)(T1-T2)-T2CO(2)式中水的比热容C0=418X103J/kgro本实验“热学系统”依据混合量热法测量冰的熔解热，必须在系统与外界绝热的条件下进行实验。为了满足此条件，从实验装置、测量方法和实验操作等方面尽量减少系统与

3、外界的热交换。但由于实际上往往很难做到与外界完全没有热交换，因此，必须研究如何减少热国交换对实验结果的影响，也就是在实崎中，要进行散热修正，使系统的散热与吸热相年抵消。牛顿冷却定律指出，当系统与环境的温度差不大(不超过1015)时，单位时间内该系统与周围交换的热量AQ/At近似与温度差成正比，其数学式为AQ/At=k(T-TO)式中T为系统的温度，T0为环境的温度，k为散热系数，只与系统本身的性质有关。由此可知，用混合最热法测冰的熔解热时，应尽量让室温处在水的初、终温之间，使系统向外界吸、放的热量基本抵消。在实验过程中，从混合前一段时间到混合后一段时间均记下温度和时间的关系，绘制T-t曲线，如

4、图(1)中的实线部分。图中T1约为B点对应的水的初温,T2约为C点对应的系统平衡温度，我们用眼睛估寻一个温度口，由它对应的G点绘制一条EGF直线平行于T轴，它与BGC线组成两个小面枳BGE和CGF,估寻的原则是这两个小面积相等。图(1)中由T1降温到8,过程是系统向环境散热：q散=J?b。k(T-9)dt温度从$降到T2过程是系统从环境吸热：q««=Jt'gk(T-9)dt。吸和。散正是上述两个小面枳，他们相等时便使交换的总热量正好为零。应该指出，由丁冰块越溶越小，表面积也变小，交换热照速度变慢，所以T-L曲线上的BC段明显地不是直线，其斜率越来越小。本实验对温度的

5、测量采用精度为的水银温度计和数字万用表测温档。三、实验仪器:欣温杯一只、数字万用表、水银温度计、湿度计一只，药物分析天平1台(最小分度值2克)，吸水纸、水、冰足量、电子秒表一只。么!1 .测出量热器内筒的质量和搅拌器的质量.2 .测出室温7；.3 .配制温水，水温高于室温15°。左右.4 .测出温水的质量m2,其水位约为内筒高度的三分之二。5 .当水温高于室温80c左右时测自然降温曲线(AB)段511山1,每1分钟记录一次温度值.6 .尽快投冰，用搅拌器不断轻轻搅拌，每15s记录一次温度值，直到温度不再下降.7 .测自然升温曲线（DE段）5min,每imin记录一次温度值。8 .测出

6、冰块的质量mi。9 .自己拟定数据记录表格，记录测量数据.10 .用坐标纸作困，用查小方格个数的方法确定面积，求出71、72,求出冰的熔解热7,并与标准值334.4J/g比较，求出相对误差，并进行误差分析.五、实验数据与处理:保温瓶、搅拌水溶解水质量冰质量器、温度计质量加水后后M3M2-M1M3-M2M1(g)M2(g)(g)(g)(g)408.6597.2647.2188.650.0加入热水后升温过程时间012345温度32.132.432.332.232.132在5分钟时刻加入冰块，并在5分30秒第一次记录数据时间（s）03045607590105温度（摄氏度）3228.322191514

7、.213时间（S）120135150165180195210温度（摄氏度）1211.811.611.411.211.211.2温度大概稳定后时间（s）240300360420480540温度（摄氏度）11.211.411.611.81212由数据可以作图:得T尸3L8摄氏度,T2=10.6摄氏度。由公式L=7n220（7一乃）一勿1172comi得:L=2.90xWsJ/Kg相对误差:六、误差分析:13.2%3.34x105290x1053.34X1051成脸中，取得的水过满，导致有些热量从保温瓶盖散失，导致测得的熔解热偏小。2在试验中，由于加入冰块时，不能及时测得数据，而温度卜.降是很快的，导致数据测最不及时。3由于加入冰块时，温度下降过快，导致读数误差极大，往往没看清读数，示数就已经变化巨大，导致误差的出现。4在作散热修正时，由于手工估计面积，导致T、T2的误差也会特别大。七、个人实验经过：1我在小组中负责计时和读示数工作。2第一次实险由于加入冰后温度下降过快，导致计数读数和记时配合失误，导致加入冰后的计数出现重大失误，实验失败。3第二次试验改进，加入稍少显得冰