令狐采學創作一、實驗目的：令孤采學1、理解冰的熔解熱測量實驗的設計原理及實驗所必須具備的條件。2、掌握用混合量熱法測定冰的比熔解熱的。3、學會用圖解法估計和消除系統散熱損失的修正方法。4、熟悉數字溫度計及水銀溫度計的使用。二、實驗原理：單位質量的固體物質在熔點時從固態全部變成液態所需的熱量，稱為該物質的比熔解熱，一般用L來表示。實驗時將質量為ml克0℃的冰投入盛有m2克T1℃水的量熱器內筒中，設冰全部熔解為水后平衡溫度為T2℃，設量熱器內筒、攪拌器的質量分別為m3、m4,其比熱容分別為Cl、C2和水的比熱容為C0。根據混合量熱法的原理，冰全部熔解為同溫度(0℃)的水以及其從0c升到T2℃過程中所吸收的熱量等于其余部分(水ml、量熱器內筒m3、攪拌器m4)從溫度T1℃降至UT2℃時所放出的熱量，有TOC\o"1-5"\h\z(mc+mc+mc)(T-T)=mL+mTC (I)冰的熔解熱的實驗公式為L=(mc+mc+mc)(T-T)-TC (2)m20 31 421 2 201式中水的比熱容C0=4.18x103J/kg℃。本實驗“熱學系統”依據混合量熱法測量冰的熔解熱，必須在系統與外界絕熱的條件下進行實驗。為了滿足此條件，從實驗裝置、測量方法和實驗操作等方面盡量減少系統與外界的熱交換。但由于實際上往往很難做到與外界完全沒有熱交換，因此，必須研究如何減少熱量交換對實驗結果的影響，也就是在實驗中，要進行散熱修正，使系統的散熱與吸熱相互抵消。牛頓冷卻定律指出，當系統與環境的溫度差不大(不超過10?15℃)時，單位時間內該系統與周圍交換的熱量，t近似與溫度差成正比，其數學式為d=k(T.T)t 0，式中T為系統的溫度，T0為環境的溫度，k為散熱系數，只與系統本身的性質有關。△由此可知，用混合量熱法測冰的熔解熱時，應盡量讓室溫處在水的初、終溫之間，使系統向外界吸、放的熱量令狐采學創作

令狐采學創作基本抵消。在實驗過程中，從混合前一段時間到混合后一段時間均記下溫度和時間的關系，繪制T-t曲線，如圖(1)中的實線部分。圖中T1約為B點對應的水的初溫，T2約為C點對應的系統平衡溫度，我們用眼睛估尋一個溫度9由它對應的G點繪制一條EGF直線平行于T軸，它與BGC線組成兩個小面積BGE和CGF。估尋的原則是這兩個小面積相等。圖(1)中由圖(1)中由T1降溫到01過程是系統向環境散熱:=J%k(T-0)dt溫度從0’降到T2過程是系統從環境吸熱。q吸q吸和q散正是上述兩個小面積，他們相等時便使交換的總熱量正好為零。應該指出，由于冰塊越溶越小，表面積也變小，交換熱量速度變慢，所以T-t曲線上的BC段明顯地不是直線，其斜率越來越小。本實驗對溫度的測量采用精度為1℃的水銀溫度計和數字萬用表測溫檔。三、實驗儀器：保溫杯一只、數字萬用表、水銀溫度計、濕度計一只，藥物分析天平1臺(最小分度值2克)，吸水紙、水、冰足量、電子秒表一只。四、實驗內容和步驟:冰的比熔解熱的測量(1)用冰箱制備0c的冰令狐采學創作令狐采學創作(2)對純冰的質量和水的初溫、水的質量的初步考慮使水的初溫比室溫高約10℃?15℃,水的終溫應比室溫低。要求初溫、終溫各自與室溫的絕對差值大致相等。實驗時，尚需注意水的終溫不能低于當時的露點，否則周圍的水汽將會凝結在量熱器內筒的外壁上，并向待測系統釋放熱量。因此，實驗前應測定露點，選擇水的初溫；水的體積約占內筒的；一；為宜。(3)T-t曲線的測定按上述估算，在量熱器內筒加入適量的水，并將水溫加熱至估計的初溫值。用天平分別稱出加水前后的量熱器的質量。準備好冰塊，按下秒表，開始記錄水溫與時間的關系，5-6分鐘后，把準備好的冰塊揩干投入水中，繼續記錄水溫與時間的關系，直至溫度上升5-6分鐘后為止，測出加冰后量熱器的質量。自擬數據表格。五、數據處理：室溫27℃測量次數保溫杯+攪拌器+溫度計質量Ml(g)加水后總質量M2(g)冰溶解后總質量M3水質量M2-M1(g)冰質量M3-M2(g)未加冰時的溫度變化:132452259119869時間(min)0369溫度(℃)29.52928.828.7加冰后的溫度變化:時間(S)0510152025303540溫度(℃)27252216129876.545505511517529541553565.5544.5555.5對數據進行處理，可得T-t曲線令狐采學創作

令狐采學創作令狐采學創作由圖線可知T=29°CT=5.0oC已知冰的溶解熱的求解公式為L=-^mc+mc+mc)T-T)-Tc，式中水的比熱容m20 31 42 1 2 20，實驗測得數據冰的質1，實驗測得數據冰的質C=4.18X103J/(g?C)，鋁制的內筒、攪拌器比熱容C=C=0.9002義103J/0 1 2量m=591-522=69g，水的質量m=522-324=198g，保溫杯加攪拌器加溫度計的總質量m+m=324g，代入數據得x4.18x103+324x0.9002x103代入數據得5x4.18X103=2.06x105J/7g.oC所以，實驗測得冰的溶解熱為2.06x105J/斗g.oC六、實驗注意事項：1測量過程蓋子應蓋好，還要不停地用攪拌器輕輕地攪拌內筒中的水，以保證熱學系統的溫度均勻2同時防止內筒中的水攪出內筒外和桌面上，以保持內筒中水的質量不減少。3冰的質量m應在測出末溫T2后再稱量。令狐采學創作

令狐采學創作令狐采學創作六、誤差分析1實驗數據讀取有誤.2冰的質量選取不太合適，造成增加實驗的難度3T、T求取過程中有誤差七、思考題1水的初溫、終溫與室溫大致有什么關系？答：使水的初溫比室溫高約10-15℃，水的終溫應比室溫低。要求初溫、終溫各自與室溫的絕對值大致相等。2如何獲得0c的冰？取出冰塊后，是應先測出冰塊質量，在將其投入量熱器？還是先投入量熱器進行其它測量，最后再測冰塊質量？答：可以將制得冰塊在外界環