实验报告：测定冰的溶解热.pdf

实验报告：测定冰的溶解热 张学伟 组号 报告时间： 实验时间： 目目目的的的要要要求求求 了解量热与记温 了解粗略修正散热的方法 学习进行合理的实验安排和参量选择 仪仪仪器器器用用用具具具 量热器（铜质内筒铜质搅拌棒） 数字温度计（ ℃）分度值℃ 电子天平型电子天平量程 最小分度 允差 冰块 停表最小分度 干拭布 实实实验验验原原原理理理 物物物理理理背背背景景景 单位质量的晶体物质在熔点时从固态全部变成液态所需要的热量，叫该晶体的熔化热。 本实验采用混合量热法进行测量。 把待测系统与一个已知热容的系统混合起来，形成一个与外界无热量交换的孤立系统 （ ）。 这样 的热量变化全由来承担。而传递的热量可以通过热容与温度变化计算出来，由此求得传递的热 量。 注意事项： 要从仪器装置、测量方法、实验操作等方面保证系统孤立。若不能忽略与外界热交换，则需要做散热修正。 温度要在平衡态下才有意义。须保证系统时刻处于近平衡态。 装装装置置置介介介绍绍绍 量热器的设计可以有效降低热传导、热辐射与对流。 原原原理理理介介介绍绍绍 公公公式式式 设实验室环境下冰熔点为 ，质量为、温度为 的冰，与质量为、温度为 的水混合。冰全部熔化后温 度为 。 设量热器内筒搅拌器质量为 ，比热容为 。水和冰的比热分别为 。温度计热容忽略。则有 解得 其中 ℃ 实实实验验验条条条件件件保保保证证证 不要用手触摸量热器。远离环境中的热源。 尽可能使系统与环境温差小，并尽快完成实验。 不断搅拌，但速度过快会做大量功使得体系不孤立，速度过慢又不能保证近平衡态。需要仔细把握。 尽管有上面的保证，热传导还是在发生。我们采用一种根据牛顿冷却定律设计的粗略修正散热方法。 散散散热热热修修修正正正 从牛顿冷却定律出发， 图片来自网络 如果我们调整各种参量，能够让初态温度在室温之上，末温低于室温，并使得 ′ ′ ，那么在 整个过程中系统从环境的吸热就会与放热相同，从而可以视为比较理想的孤立系统。 但这其实很难达到。那么在不是很理想的情况下，我们可以用如下办法，设计一条新温度曲线，从而制 造一个比较理想的孤立系统。 图片来自网络 我们延长初态的冷却线 以及末态的温度恢复线二者均近似为直线。直到能够做出一条竖直的线， 划分整个温度曲线如图。且使得 。那么此时，