冰熔化实验报告Word文档下载推荐.docx
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冰的熔解热的测定实验报告
实验名称测定冰的熔解热
一、前言
物质从固相转变为液相的相变过程称为熔解。
一定压强下晶体开始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则排列向不规则排列的过程，破坏晶体的点阵结构需要能量，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
1、学习用混合量热法测定冰的熔解热。
2、应用有物态变化时的热交换定律来计算冰的溶解热。
3、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。
其基本做法如下：
把待测系统a和一个已知热容的系统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。
因为已知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达到热平衡。
此过程中，原实验系统放热，设为q放，冰吸热溶成水，继续吸热使系统达到热平衡温度，设吸收的总热量为q吸。
因为是孤立系统，则有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部分放出的热量忽略不计。
设混合后系统达到热平衡的温度为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ml+mc1（t-t0）=（m1c1+m2c2+m3c3）（t1-t）
因tr=0℃，所以冰的溶解热为：
l?
（m1c1?
m2c2?
m3c3）（t1?
t）
?
tc1
m
（2）
t1t1
j
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基本实验条件。
为此整个实验在量热器内进行，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
dq
k（ts?
?
）dt
【k为常数，与量热器表面积，表面情况和周围环境等因素有关】
θtt
【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分别表示热水的温度和冰水混合后系统达到热平衡的温度随时间变化线段。
纪录冰水混合后系统达到室温t0的时刻t0，图中面积bcg与系统向环境散热量有关，面积cdh与系统自环境吸热量有关。
当面积bcg等于面积cdh时，过t0作t轴的垂线，与ab和de的延长线分别交于j、k点，则j对应的温度为t1，k对应的温度为t。
（隔15s或20s测一个点）
四、实验仪器
dm-t数字温度计、lh-1量热器、wl-1物理天平、保温瓶、秒表、毛巾等。
五、实验内容与步骤
1、将内筒擦干净，用天平称出其质量m2。
（搅拌器质量m3数据已提供）
2、内筒中装入适量的水（约高于室温10℃，占内筒容积1/2），用天平称得内筒和水的质量m2+m1。
3、将内筒置于量热器中，盖好盖子，插好搅拌器和温度计，开始计时并轻轻上下搅动量热器中的水，观察热水的温度变化（如每隔15s记录一个数据），直到温度稳定，记录稳定的初始温度t1。
4、初始温度记录后马上从冰箱中取出预先备好的冰块（3-6块），用毛巾将冰上所沾水珠吸干，小心的放入量热器中。
5、用搅拌器轻轻上下搅动量热器中的水，记录温度随时间的变化，当系统出现最低温t（℃）时，说明冰块完全溶解系统基本达到热平衡，再记录回升温度2-3个点。
6、将内筒拿出，用天平称出内筒和水的质量m2+m1+m。
7、实验完毕，整理仪器，处理数据。
六、数据表格及数据处理
【已知参数】：
水的比热容c1=4.186×
103j/kg·
℃，内筒（铁）的比热容为c2=0.448×
℃，搅拌器（铜）的比热容为c3=0.38×
℃，搅拌器的质量为m3=6.24g，冰的溶解热参考值l=3.335×
105j/kg。
表格一实验主表格表格二温度随时间变化数据表格（时间间隔s，记录10-20个点）根据公式计算熔解热以及相对于参考值的百分比误差。
七、注意事项
1．室温应取实验前、后的平均值；
水的初温，可高出室温约10℃～15℃；
配置温水时，又应略高于约1℃～2℃（为什么？
）
2．严守天平的操作规则。
3．投冰前应将其拭干，且不得直接用手触摸；
其质量不能直接放在天平盘上称衡，而应由投冰前、后量热器连同水的质量差求得。
4．为使温度计示值确实代表系统的真实温度，整个实验过程中（包括读取前）要不断轻轻地
进行搅拌（搅拌的方式应因搅拌器的形状而异）。
5．搅拌动作要轻，幅度不要太大，以免将水溅到量热筒外。
八、实验思考题
1．冰块投入量热器内筒时，若冰块外面附有水，将对实验结果有何影响（只需定性说明）？
2．整个实验过程中为什么要不停地轻轻搅拌？
分别说明投冰前后搅拌的作用。
篇三：
研究性实验报告-a03测量冰的溶解热
测定冰的熔解热
heatoftheicefusionmeasurement
研究性报告
firstauthor第一作者：
schoolnumber学号：
institute院系：
secondauthor第二作者：
目录
【摘要】............................................................................
....................................3
abstract.......................................................................
...........................................3
【关键词】............................................................................
................................3
一、实验原理..............................................................................
..........................4
1.1基本原理.............................................................................
....................4
1.2计算方法.............................................................................
二、实验仪器....................................................................（本文来自：
wwW.xIAocAofaNwE小草范文网:
冰熔化实验报告）..........
..........................7
三、实验内容与步骤..............................................................................
..............8
四、数据记录与处理..............................................................................
4.1实验所得的原始数据.............................................................................
8
4.2数据处理.............................................................................
....................9
4.21得出函数.............................................................................
.........9
4.2.2作积分.............................................................................
..........11
4.2.3求温度.............................................................................
4.2.4得出结果.............................................................................
......12
4.3误差分析及讨论.............................................................................
4.3.1误差分析.............................................................................
4.3.2讨论.............................................................................
..............12
五．注意事项..............................................................................
........................13
六．感想..............................................................................
................................13
【参考文献】............................................................................
..........................14
【摘要】
本文选择了“冰的熔解热的测定”实验。
先介绍了实验的基本原理、具体内容以及操作方法，并以我的实验数据为例，利用计算机excel程序对数据进行处理，并与先前处理结果进行对比，得到两种方法各自的优缺点。
abstract
【关键词】
冰的熔解热；
excel程序处理；
误差分析；
相对误差对比
一、实验原理
1.1基本原理
把待测系统a和一个已知热容的系
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。
因为已知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。
此过程中，原实验系统放热，设为q放，冰吸热溶成水，继续吸热使系统达到热平衡温度，设吸收的总热量为q吸。
1.2计算方法
若有质量为m、温度为ti的冰（在实验室环境下其比热容为c1，熔点为t0）。
与质量为m、温度为t2的水（比热容为c0）混合，冰全部熔解后系统的平衡温度为t3，设量热器内筒和搅拌器的质量分别为m1、m2（比热容分别为c1、c2），数字温度计浸入水中的部分放出的热量忽略。
图1
如果实验系统为孤立系统，因在本实验条件下，冰的熔点可认为是0℃，所以冰的溶解热为：
ml+mc1t0?
t1+c0mt3?
t0=mc0+m1c1+m2c2（t2?
t3）
然而，系统不可能达到完全绝热的要求（除非系统与环境的温度时时刻刻完全相同）。
因此，在作精密测量时，就需要采用一些办法来求出实验过程中试验系统究竟散失或吸收了多少热量，进而对实验结果进行修正。
冰的比熔化热的测量实验报告
大学物理实验报告
课程名称：
大学物理实验
实验名称：
冰的熔解热的测量
冰的熔解热的测量
一、实验项目名称：
冰的熔解热的测量二、实验目的
1.理解熔解热的物理意义，掌握用混合量热法测定冰的熔解热.2.学会用图解法估计和消除系统散热损失的修正方法.
三、实验原理
单位质量的固体物质在熔点时从固态全部变成液态所需的热量，称为该物质的比熔解热，一般用L来表示。
实验时将质量为m1克0℃的冰投入盛有m2克T1℃水的量热器内筒中，设冰全部熔解为水后平衡温度为T2℃，保温杯、搅拌器的质量分别为m3、m4，其比热容分别为C1、C2和水的比热容为C0。
根据混合量热法的原理，冰全部熔解为同温度（0℃）的水并从0℃升到T2℃过程中所吸收的热量等于其余部分（水m1、保温杯m3、搅拌器m4）从温度T1℃降到T2℃时所放出的热量，有
（m2c0?
m3c1?
m4c2）（T1?
T2）?
m1L?
mT12C0
（1）
冰的熔解热的实验公式为
L?
T2C0m1
（2）
式中水的比热容C0=4.18×
103J/kg℃。
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外界的热交换。
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。
因此，要适当地选择参数进行散热修正。
牛顿冷却定律告诉我们，一个环境的温度T如果略高于环境温度T0（两者的温度差不超过10℃），系统就会散失热量，散热速率与温度差成正比，用数学
dQ
K（T?
T0）dt形式表示为
当SA?
S
B时（即直线围成的两
块面积近似相等），系统的散热与吸热相互抵消，就可以将系统很好地近似为一个孤立系统。
四、实验仪器
保温杯、搅拌器、温度计、天平、吸水纸、水、冰、烧杯、取冰夹、秒表。
五、实验内容及步骤
1.用天平测量保温杯、搅拌器、温度计整体的质量为M1（g），记录室温为T（℃）。
2.在保温杯加入适量水后，测得整体的质量为M2（g），此时温度计的稳定为T1（℃）。
3.记录温度和时间的关系，每隔10—15秒记录一次温度。
最后再次称取冰熔解后的质量为M3（g）。
4.根据数据绘制T—t曲线，公式L=m2C0（T1-T2）/m1-T2C0处理数据。
注意事项：
1.在实验过程中，应不断对系统加以搅拌，以使系统中各处温度均匀，并加快冰的溶解。
2.放冰时要轻而快，以免将水溅出。
3.测量中温度记的水银泡不能接触冰块，也不能保温杯壁。
六、数据记录及处理
1.称取的质量
2.记录温度和时间的关系，并绘制T—t曲线
用坐标纸绘图修正
数据处理：
作图得T1=33℃,T2=13℃m1=11.6g,m2=46g,C0=4.18×
103J/（kg*℃）
代入L=m2×
C0×
（T1-T2）/m1﹣T2×
C0=2.77×
105J/（kg·
℃）理论值L=3.35×
℃）相对误差为17.31%
七、实验结果分析与小结
误差分析
冰的熔解热理论值为3.35×
℃），实验值和理论值存在一定误差，相对误差为17.31%，我认为有以下几个原因：
1.系统不是一个严格的孤立系统，且操作不规范，与外界发生热交换。
实验仪器的保温条件不够，造成的散热误差。
2.投冰前未将冰拭干或者用手触摸冰造成操作误差。
3.将水倒入量热器后未及时测量水的温度；
倒入冰前测量的水温未达到稳定值；
倒入冰后未及时读出温度值。
4.每个时间间隔内所读的温度值有人为的读数误差。
实验次数少所造成的偶然误差。
5.搅拌不够均匀，引起的误差。
实验过程中要求温度混合时刻均匀，而实际中很难保证搅拌足够均匀。
6.作图通过计算格数的方法来确定初、末温度的修正值，这样做误差很大。
实验感想
通过这次实验，我学习了冰的熔解热的测量的相关原理，也受益匪浅。
我们做实验并不是只是为了测量数据，而是为了学会实验的方法，处理数据的方法，提高我们的动手能力和思考能力。
当然在实验中也遇到了很多问题。
比如测量时动作不够迅速，导致数据的不准确。
搅拌时搅拌太快，导致不均匀。
和同伴合作时不够
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