《測定冰的溶解熱-劉文艷 - 副本》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

測定冰的熔解熱實驗及應(yīng)用背景介紹實驗?zāi)康暮徒虒W(xué)要求實驗原理實驗儀器介紹實驗內(nèi)容課堂思考 實驗及應(yīng)用背景介紹本實驗涉及熱學(xué)實驗的若干基本內(nèi)容，具有熱學(xué)實驗緒論的性質(zhì)，無論在實驗原理和方法，儀器構(gòu)造和使用，操作技巧和參量選擇都對熱學(xué)實驗有普遍意義。 了解熱學(xué)實驗中的基本問題—量熱和計溫。了解粗略修正散熱的方法。進行實驗安排和參量選擇。實驗?zāi)康暮徒虒W(xué)要求 溫度不同的兩個物體混合之后，熱量將由高溫物體傳遞給低溫物體。對于一個孤立系統(tǒng)，高溫物體放出的熱量等于低溫物體所吸收的熱量，此稱為熱平衡原理。本實驗就是根據(jù)熱平衡原理，用混合法來測定冰的溶解熱。實驗原理 1.混合量熱法測定冰的熔解熱（量熱筒示意圖）1.溫度計2.帶絕熱柄的攪拌器3.絕熱蓋4.絕熱架5.空氣6.表面鍍亮的金屬外筒7.表面鍍亮的金屬內(nèi)筒量熱器的兩個相套的銅圓筒之間是不良導(dǎo)體空氣。筒壁光亮電鍍，加有絕熱蓋。攪拌器也是銅的。 將溫度為T冰1的冰投入盛有水的量熱器中，冰全部熔解為水后的平衡溫度為T平3。若為孤立系統(tǒng)，根據(jù)熱平衡方程Q吸=Q放，則冰的熔解熱L計算公式： 雖然盡量保持系統(tǒng)孤立，仍不可能完全達到絕熱的要求，因此，就需要求出系統(tǒng)散失或吸收的熱量，從而對結(jié)果進行修正。牛頓冷卻定律：若系統(tǒng)溫度高于環(huán)境溫度，系統(tǒng)就要散失熱量。當(dāng)溫度差相當(dāng)小時（小于10-15℃），散熱速率與溫度差成正比，即：2.實驗系統(tǒng)散熱的修正 根據(jù)牛頓冷卻定律修正散熱。溫度從T2到T3，系統(tǒng)與環(huán)境交換的熱量：若SA=SB，則系統(tǒng)對外界的吸熱和散熱就可以相互抵消。這種修正方法，要求水的初溫大于環(huán)境溫度（T2>θ環(huán)），末溫比環(huán)境溫度低（T3<θ環(huán)），而且對初溫、末溫與環(huán)境溫度相差的幅度要求比較嚴(yán)格，在實驗中很難保證。（1）利用系統(tǒng)散熱與吸熱相互抵消的方法（系統(tǒng)散熱修正）冰剛投入時，水溫高，冰熔解快，則系統(tǒng)溫度降低快。隨著冰熔化，冰塊變小，水溫降低，冰熔解變慢，系統(tǒng)溫度降低變慢。 （2）假設(shè)冰熔化無限短來修正實際溫度變化是T``2T2T4T3T``3，系統(tǒng)共吸收熱量相當(dāng)于面積S=S2+S5-S4。修正溫度曲線是T``2T2T`2T`3T3T``3，系統(tǒng)吸收熱量相當(dāng)于面積S`=S3+S5-S1-S4。因為作圖時已保證S1+S2=S3，所以有S`=S。因此，修正溫度曲線與實際溫度曲線等價。（系統(tǒng)散熱修正）修正溫度曲線把熱交換與冰熔化分割開來。由于冰熔化變?yōu)闊o限短，故沒有熱量交換。則：把對熱量的修正轉(zhuǎn)換為對水初／末溫的修正，對水初／末溫沒有限制，但最好滿足T2>θ環(huán)，T3<θ環(huán)。 量熱器電子天平溫度計(－10.0～100.0℃)數(shù)字三用表加溫器皿冰，停表，干拭布等。實驗儀器介紹 1.稱量質(zhì)量和測量溫度。2.記錄投冰前后水溫隨時間的變化曲線。每隔15-30秒測一個系統(tǒng)溫度。3.測量系統(tǒng)的散熱常數(shù)。每隔60秒測量系統(tǒng)溫度，測5-8個點。4.注意事項：實驗內(nèi)容水初溫大于環(huán)境溫度約10-15℃，末溫小于環(huán)境溫度。曲線連續(xù)，時間不可間斷。記好投冰的時間。實驗中要輕輕攪拌。 5．?dāng)?shù)據(jù)處理：用假設(shè)冰熔化無限短的修正方法，作圖求出初、末溫度的修正值，并算出冰的熔解熱。計算系統(tǒng)的散熱常數(shù)。 1．在取冰、投冰及記錄系統(tǒng)的溫度-時間歷程時應(yīng)注意些什么？投冰的時刻如何求出？2．如果采用公式Rt=R0(1+AT+BT2)來測量溫度，請導(dǎo)出對應(yīng)溫度作為鉑電阻值R的函數(shù)表示？3．已知系統(tǒng)為質(zhì)量m、初溫為T0的水，從溫度為q的環(huán)境吸熱，經(jīng)t后溫度升至Tf,如何由此算得系統(tǒng)的散熱常數(shù)K？課堂思考