一、实验目得:1、理解冰得熔解热测量实验得设计原理及实验所必须具备得条件
2、掌握用混合量热法测定冰得比熔解热得
3、学会用图解法估量与消除系统散热损失得修正方法
4、熟悉数字温度计及水银温度计得使用
二、实验原理:单位质量得固体物质在熔点时从固态全部变成液态所需得热量,称为该物质得比熔解热,一般用 L 来表示
实验时将质量为 m1克0℃得冰投入盛有m 2克 T1℃水得量热器内筒中,设冰全部熔解为水后平衡温度为T 2℃,设量热器内筒、搅拌器得质量分别为m3、 m4,其比热容分别为 C 1、C 2与水得比热容为 C 0
根据混合量热法得原理,冰全部熔解为同温度(0℃)得水以及其从 0℃升到 T2℃过程中所吸收得热量等于其余部分(水 m 1、量热器内筒 m3、搅拌器m4)从温度 T 1℃降到T 2℃时所放出得热量,有 ----------------- (1)冰得熔解热得实验公式为 ---------------- (2)式中水得比热容C0=4、18×10 3J/kg℃
本实验“热学系统”依据混合量热法测量冰得熔解热,必须在系统与外界绝热得条件下进行实验
为了满足此条件,从实验装置、测量方法与实验操作等方面尽量减少系统与外界得热交换
但由于实际上往往很难做到与外界完全没有热交换,因此,必须讨论如何减少热量交换对实验结果得影响,也就就是在实验中,要进行散热修正,使系统得散热与吸热相互抵消
牛顿冷却定律指出,当系统与环境得温度差不大(不超过1 0~15℃)时,单位时间内该系统与周围交换得热量近似与温度差成正比,其数学式为式中T为系统得温度,T0为环境得温度,k 为散热系数,只与系统本身得性质有关
由此可知,用混合量热法测冰得熔解热时,应尽量让室温处在水得初、终温之间,使系统向外界吸、放得热量基本抵消
在实验过程中,从混合前一段时间到混合后一段时间均记下温度与时间得关系,绘制 T-t