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冰的熔解热的测定实验报告.doc

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冰的熔解热的测定实验报告.doc

上传人:2982835315 2021/12/22 文件大小:89 KB

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文档介绍

文档介绍:. .
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实验名称 测定冰的熔解热
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一、前言
物质从固相转变为液相的相变过程称为熔解。一定压强下晶体开场熔解时的温度称为该晶体在此压强下的熔点。对于晶体而言,熔解是组成物质的粒子由规那么排列向不规那么排列的过程,破坏晶体的点阵构造需要能量,因此,晶体在熔解过程中虽吸收能量,但其温度却保持不变。物质的某种晶体熔解成为同温度的液体所吸收的能量,叫做该晶体的熔解潜热。
二、实验目的
学****用混合量热法测定冰的熔解热。
应用有物态变化时的热交换定律来计算冰的溶解热。
了解一种粗略修正散热的方法——抵偿法。
三、实验原理
本实验用混合量热法测定冰的熔解热。其根本做法如下:把待测系统 A 和一个热容的系统 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)所吸收。因为热容的系统在实验过程中所传递的热量 Q,是可以由其温度的改变 △T 和热容 C 计算出来,即 Q = C△T ,因此待测系统在实验过程中所传递的热量也就知道了。
实验时,量热器装有热水〔约高于室温10℃,占内筒容积1/2〕,然后放入适量冰块,冰溶解后混合系统将到达热平衡。此过程中,原实验系统放热,设为 Q放 ,冰吸热溶成水,继续吸热使系统到达热平衡温度,设吸收的总热量为 Q吸。
因为是孤立系统,那么有Q放= Q吸 〔1〕
设混合前实验系统的温度为T1,其中热水质量为m1〔比热容为c1〕,内筒的质量为m2〔比热容为c2〕,搅拌器的质量为m3〔比热容为c3〕。冰的质量为 M〔冰的温度和冰的熔点均认为是0℃,设为T0〕,数字温度计浸入水中的局部放出的热量忽略不计。设混合后系统到达热平衡的温度为T℃〔此时应低于室温10℃左右〕,冰的溶解热由L表示,根据〔1〕式有
. .
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ML+M c1〔T- T0〕=〔m1c1+ m2c2+ m3c3〕〔T1- T〕
T
T'
θ
因Tr=0℃,所以冰的溶解热为:
K
T1
T1'
J
〔2〕
综上所述,保持实验系统为孤立系统是混合量热法所要求的根本实验条件。为此整个实验在量热器内进展,但由于实验系统不可能与环境温度始终一致,因此不满足绝热条件,可能会吸收或散失能量。所以当实验过程中系统与外界的热量交换不能忽略时,就必须作一定的散热修正。
牛顿冷却定律告诉我们,系统的温度Ts 如果略高于环境温度〔如两者的温度差不超过 10℃-15℃〕,系统热量的散热速率与温度差成正比,用数学形式表示为
【K为常数,与量热器外表积,外表情况和周围环境等因素有关】
【散热修正】:通过作图用外推法可得到混合时刻的热水温度T1',和热平衡的温度T'。
图中AB和DE分别表示热水的温