冰的溶解热

由图线可知
已知冰得溶解热得求解公式为,式中水得比热容
,铝制得内筒、搅拌器比热容,实验测得数据冰得质量,水得质量，保温杯加搅拌器加温度计得总质量,代入数据得
所以,实验测得冰得溶解热为
六、实验注意事项:
１测量过程盖子应盖好,还要不停地用搅拌器轻轻地搅拌内筒中得水,以保证热学系统得温度均匀、
2同时防止内筒中得水搅出内筒外与桌面上,以保持内筒中水得质量不减少。

3冰得质量ｍ应在测出末温T2后再称量。

六、误差分析
1实验数据读取有误、
2冰得质量选取不太合适,造成增加实验得难度
３求取过程中有误差
七、思考题
１水得初温、终温与室温大致有什么关系?
答:使水得初温比室温高约1０-15℃，水得终温应比室温低。

要求初温、终温各自与室温得绝对值大致相等。

２如何获得0℃得冰?取出冰块后,就是应先测出冰块质量,在将其投入量热器?还就是先投入量热器进行其它测量,最后再测冰块质量？
答:可以将制得冰块在外界环境中让其稍稍融化,将其置于冰水化合物中过一段时间在取用,在投入量热器之前用吸水纸揩干其表面得水。

冰块得质量应在将其投入量热器进行完其它测量后测得此时量热器总质量然后用其减去先前测得得加水后得质量得到。

八、附上原始数据：。

冰的溶解热
水的溶解热是指把1克固态物质溶解到足够多的水中所需要消耗的热量，冰的溶解热就是将1克冰溶解至水中所释放的热量。

冰的溶解热为80千焦耳/克，通常会比离子溶解的水来的高一些，也会比其他化学反应所释放的热量要大一些。

把冰溶解到水中会消耗大量的热量，这就是冰的溶解热的释放原理。

当冰溶解到水中时，冰的分子会吸收热量，这些热量会驱动化学反应，冰最终就会转化为水，并释放出溶解热。

冰溶解热是物理化学中用于研究物质之间能量变化的重要概念。

冰溶解热非常重要，可以帮助人们理解许多不同物质之间的化学反应，从而帮助我们了解天然水的特性。

一、实验目的1. 理解冰的溶解热的概念及其物理意义。

2. 掌握混合量热法测定冰的溶解热的原理和方法。

3. 学会使用量热器进行实验，并分析实验数据。

二、实验原理冰的溶解热是指单位质量的冰在熔点温度下完全熔化成水所吸收的热量。

本实验采用混合量热法测定冰的溶解热，其原理如下：将已知质量的冰和已知体积的水混合，使它们达到热平衡。

此时，冰吸收的热量等于水放出的热量。

根据热量守恒定律，可以得到以下公式：Q_冰 = Q_水其中，Q_冰为冰吸收的热量，Q_水为水放出的热量。

Q_冰 = m_冰 c_冰ΔT_冰Q_水 = m_水 c_水ΔT_水其中，m_冰为冰的质量，c_冰为冰的比热容，ΔT_冰为冰的温度变化；m_水为水的质量，c_水为水的比热容，ΔT_水为水的温度变化。

通过测量冰和水的温度变化，可以计算出冰的溶解热。

三、实验仪器与材料1. 量热器2. 天平3. 温度计4. 冰块5. 水壶6. 烧杯7. 量筒9. 毛巾四、实验步骤1. 用天平称量空量热器的质量，记为m_空。

2. 用量筒量取一定体积的水，记为V_水，倒入量热器中。

3. 用天平称量量热器与水的总质量，记为m_水+量热器。

4. 用天平称量冰块的质量，记为m_冰。

5. 将冰块放入量热器中，用搅拌棒轻轻搅拌，观察温度变化。

6. 当温度稳定后，记录初始温度t_1。

7. 用天平称量量热器、水和冰的总质量，记为m_总。

8. 将量热器置于室温环境中，等待一段时间，使系统温度稳定。

9. 再次用天平称量量热器、水和冰的总质量，记为m_总'。

10. 计算水的质量m_水 = m_水+量热器 - m_空，冰的质量m_冰 = m_总 - m_水+量热器。

五、数据处理1. 计算水的温度变化ΔT_水 = t_2 - t_1，其中t_2为系统温度稳定后的温度。

2. 计算冰的温度变化ΔT_冰 = 0 - t_1，因为冰在熔点温度下开始熔化。

3. 根据公式Q_冰 = m_冰 c_冰ΔT_冰，计算冰的溶解热Q_冰。

实验四用混合量热法测定冰的熔解热熔解是晶体物质从固态向液态转化的相变过程。

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，熔解是组成物质的晶粒由规则排列向不规则排列转变的过程，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。

单位质量的某种物质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。

【实验目的】1．正确使用物理天平、量热器和温度计；2．用混合量热法测定冰的熔解热；3．实验中学习如何正确选取参量；4．学会一种粗略修正散热的方法——抵偿法【实验仪器和用具】量热器、温度计（0℃～50.00℃及0℃～100.0℃各一只）、物理天平（或电子天平)、电子表、量筒、烧杯、干拭布、冰及热水等。

2212211))(.91(1CT T T V m C m C Cm ML --+++=(3-2) 由于量热器的绝热条件并不十分完善，实际实验系统并非严格的孤立系统，所以在做精密测量 时，就需设法求出实验过程中系统与外界交换的热量，以作适当的散热修正。

本实验介绍一种粗略散热修正及所谓的补偿法。

其依据是牛顿冷却定律。

当系统的温度T 高于环境温度θ时，它就要散失热量。

实验证明：当温差较小（一般不超过10℃-15℃）时，（非自然对流）系统的散热速率与温度差成正比。

此即牛顿冷却定律：)(θ--=T k dtdq(3-4) 其中，dq 表dt 时间内系统与外界交换的热量。

比例系数k 为一个与系统表面积成正比并随表面 辐射本领而变的常数，称为散热常数。

其物理意义为：单位温差下，单位时间的热量损失。

负号的意义表示当系统温度高于环境温度时散失热量，即：θ〉T 时，0〉dtdq，系统向外界散热；反之，0〈dtdq，系统从外界吸热。

在实验过程中，如果恰当地将系统 的初温和末温分别选择在室温的两侧，即：21T T 〉〉θ，并设法使整个实验过程中系统与外界的热量 传递前后相互抵消，则可以达到散热修正的目的。

实验：测定冰的熔解热实验者：1400012105 郭伟杰院系：生命科学学院实验时间：2016/3/2实验目的：1、了解热学实验中的基本问题——量热和计温2、了解粗略修正散热的方法3、学习进行合理的实验安排和参量选择实验原理：晶体物质的熔点是该物质固液平衡时的温度，单位质量的晶体物质在熔点时从固态全部变为液态所需的热量叫做该晶体的融化热。

本实验采用混合量热法来测定冰的熔化热，即通过某已知质量和比热的物质，计算该物质在与待测熔化热的物质的混合中所传递的热量等于未知物质所吸收的热量，即冰从初始温度T1上升至熔点0℃-在0℃熔化-液体从0℃上升至最终温度T3所吸收的热量等于已知物质水从初始温度T2下降到最终温度T3时所释放的热量，用公式表示为mc3(T0−T1)+mL+mc0(T3−T0)=(m0c0+m铜c铜)(T2−T3)公式中m为冰的质量，T0为冰的熔点，T1为冰的初始温度，T2为水的初始温度，T3为体系平衡后的最终温度，m0为水的质量，m铜为实验仪器量热筒内筒和搅拌器的总质量，c0为水的比热容，c1为铜质物的比热容，c2为冰的比热容。

实验最理想的体系为孤立体系，即体系与外界之间无能量与物质交换，但实际中很难做到体系与外界无热量交换，因此要调整实验用水的初温，以达到体系向外界散失的热量与从外界吸收的热量相等。

需要用到牛顿冷却定律粗略修正散热：δq=K (T −θ) 公式中δq 为系统散热，δt 为时间间隔，K 为散热常量，θ为实验时室温。

结合实验分析，在刚投入冰时，水温高，冰的熔化速率快，故系统表面温度下降快，随着冰的不断熔化，冰块逐渐变小，水温逐渐降低，冰的融化速度变慢，当系统温度低于室温时，系统从环境中吸收热量。

体系与环境交换的热量为：q =∫(T −θ)Kdt =∫(T −θ)Kdt +∫(T −θ)Kdt =S A +S B t3tθtθt2t3t2故，只要SA 与SB 大致相等，则系统与外界的热量交换总量几乎为0。

测定冰的溶解热测定冰的熔解热【实验简介】温度测量和量热技术是热学实验的中最基本问题。

本实验主要学习利⽤量热学的实验⽅法混合法测量冰的熔化热。

量热学是以热⼒学第⼀定律为理论基础的，它所研究的范围就是如何计量物质系统随温度变化、相变、化学反应等吸收和放出的热量。

量热学的常⽤实验⽅法有混合法、稳流法、冷却法、潜热法、电热法等。

本实验应⽤混合发测冰的熔化热，使⽤的基本仪器为量热器。

由于实验过程中量热器不可避免地要参与外界环境的热交换⽽散失对热量，因此，本实验采⽤⽜顿冷却定理克服和消除热量散失对实验的影响，以减⼩实验系统误差。

⼀、实验⽬的：1、理解混合法测量冰的熔解热的原理；2、掌握⽤混合法测定冰的熔解热的⽅法；3、学会修正散热的粗略⽅法。

⼆、实验仪器和⽤具：量热器、数字温度计、电⼦天平、冰柜、恒温⽔浴锅、保温桶、秒表、⼲擦布。

三、实验原理：在⼀定压强下，固体发⽣熔化时的温度称为熔化温度或熔点，单位质量的固态物质在熔点时完全熔化为同温度的液态物质所需要吸收的热量称为熔解热，⽤L 表⽰, 单位为J Kg 或J g 。

1、熔解热的计算若将质量为m ，温度为00C 的冰块置⼊量热器内，与质量为0m ，温度为0t 的⽔相混合，当量热器内系统达到热平衡时温度为1t 。

设量热器内筒和搅拌器的材料相同，两者总质量为1m ，⽐热容为1C 。

若忽略量热器与外界的热交换，根据热平衡原理可知，冰块熔化成⽔并升温吸热与⽔、内筒以及搅拌器的降温放热相等。

即：01001101()()mL mC t m C mC t t +=+- （1）解得冰的熔解热为：001101011()(-)L m C m C t t C t m=+- （2）上式中：)/(18.40C g J C o=为⽔的⽐热容，1m ,1C 为量热器内筒及搅拌器的质量和⽐热容（⼆者同材料），0t 、1t 为冰熔化前后系统处在热平衡时的温度。

01,C C 为已知量，实验中可测出0101,,,,m m m t t 的值，故可以求出冰的熔解热L 的值。

实验组号：二下三组组内编号：三组三号测定冰的熔化热---实验报告实验题目：测定冰的熔化热目的要求：（1）了解热学实验中的基本问题——量热和计温。

（2）了解粗略修正散热的方法。

（3）学习进行合理的实验安排和参量选择。

仪器用具：（1）量热器（2）电子天平：最大称量为1000g，最小分度值为0.01g，允许误差为0.02g，稳定时间为3S。

（3）数字温度器：测温范围为-25~125，误差允许为0.1，四位半数字显示。

（4）秒表（5）毛巾，干拭布实验原理：（1）一般概念熔点：一定压强下晶体物质熔化时的温度，亦该物质的固态和液态可以共存的温度。

熔化热：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。

热传递热量的三种方式：传导，对流，和辐射。

混合热法：将两系统A和B组成一个独立的系统C，则A（或B）所放出的热量，全部为B（或A）所吸收的热量，设传递热量为Q，热容为C，温度变化，则有Q=C。

（2）装置简介：量热器（如图）实验组号：二下三组组内编号：三组三号组成：由良导体做成的内筒置于一个较大的外筒中组成，通常在内筒中放水，温度计及搅拌器。

使系统接近于孤立系统的方法：量热器置于绝热架上，外筒用绝热盖盖住，空气与外界对流很小，将内筒和外筒的外壁电镀得十分光亮，使辐射减少。

（3）实验原理本质原理为热的传递，即遵守能量守恒定律。

公式：(吸热)()()()( )（散热）()()()( )其中L为冰的溶解热，水的质量为m，冰的质量为M，量热器的内筒和搅拌器的质量分别为和。

冰的初始温度为，实验环境下的熔点为，水的初始温度为，冰和水混合后的平衡温度为，量热器的内筒和搅拌器的比热容分别为和，温度器的热容为，水和冰的比热容为和。

其中==0.389 ( ), ( ),( ),在我们的实验条件下，粗略认为=0。

又在本实验中，数字温度计的传感器进入待测系统部分的热容相对试验系统很小，可以忽略不计。

所以实验组号：二下三组组内编号：三组三号(( ) )()（4）注意事项：校正电子天平时不能用手直接握标准砝码不应当直接用手去把握量热器的任何部分；不应当在阳光的直射照射下或者空气流动太快的地方进行实验；尽可能使系统与外界温度差小，并且尽量使实验过程进行得迅速；（5）粗略修正散热的方法根据牛顿冷却定律的数学形式：（）其中是系统散失的热量，是相应的时间间隔，K是散热常数，它与系统表面积成正比并随表面的吸收或发射辐射热的本领而变，T和分别是我们所考虑的系统及环境的温度，称为散热速率。

O矢京航咳航夭大爭基础物理实验研究性报告测量冰的溶解热、电热法测量焦耳热功当量第一作者：张令学号：14051051院系:航空科学与工程学院第二作者：杨旭波学号：14141085 院系：可靠性与系统工程学院第三作者：彭广涛学号：14051046 院系：航空科学与工程学院学习两种进行散热修正的方法一一牛顿冷却定律法和一元线性回归法;三、实验原理1.般概念定压强下晶体物质溶解时的温度，也就是该物质的固态和液态可以平衡共存的温度，称为晶体物质在该压强下的熔点。

单位质量的晶体物质在熔点时从固态全部变为液体时所需的热量，叫做 该晶体物质的溶解潜热，也就是溶解热。

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 s 计算出来，即Q = C sA T ,因此待测系统在实验过程中所传递的热量 也就知道了。

2.装置简介 量热器如下图所示：内筒置于以绝热架上，外筒用绝热盖盖住, 因此空气与外界对流很小，又因空气是不良导体，所以内、外筒 间靠传导方式传递的热量同样可以减至很小，同时由于内筒的外 壁及外筒的内外壁都电镀的十分光亮，使得它们发射或者吸收辐冰的溶解热、摘要以往该实验记温方式是：投完冰后立即一手搅拌一手拿笔记录万用表示数, 15秒记录一次，由于溶解速度快，记录间隔小本可以减小实验误差，但是却给操作带来了极大困难, 迅速记数就无法均匀搅拌，而 且人为读数迟缓或者提前一秒这些正常现象都会给实验结果带来很大误差。

本文提出了一种新的记温方式进行实验，将手机置于万用表上方，通过摄像记录万用表数值变化全过程，操作者负责搅拌即可，可有效提高记温精度和记温难度。

实验：测定冰的熔解热实验者：05 郭伟杰院系：生命科学学院实验时间：2016/3/2实验目的：1、了解热学实验中的基本问题——量热和计温2、了解粗略修正散热的方法3、学习进行合理的实验安排和参量选择实验原理：晶体物质的熔点是该物质固液平衡时的温度，单位质量的晶体物质在熔点时从固态全部变为液态所需的热量叫做该晶体的融化热。

本实验采用混合量热法来测定冰的熔化热，即通过某已知质量和比热的物质，计算该物质在与待测熔化热的物质的混合中所传递的热量等于未知物质所吸收的热量，即冰从初始温度T1上升至熔点0℃-在0℃熔化-液体从0℃上升至最终温度T3所吸收的热量等于已知物质水从初始温度T2下降到最终温度T3时所释放的热量，用公式表示为公式中m为冰的质量，T0为冰的熔点，T1为冰的初始温度，T2为水的初始温度，T3为体系平衡后的最终温度，m0为水的质量，m铜为实验仪器量热筒内筒和搅拌器的总质量，c0为水的比热容，c1为铜质物的比热容，c2为冰的比热容。

实验最理想的体系为孤立体系，即体系与外界之间无能量与物质交换，但实际中很难做到体系与外界无热量交换，因此要调整实验用水的初温，以达到体系向外界散失的热量与从外界吸收的热量相等。

需要用到牛顿冷却定律粗略修正散热：公式中为系统散热，为时间间隔，K为散热常量，为实验时室温。

结合实验分析，在刚投入冰时，水温高，冰的熔化速率快，故系统表面温度下降快，随着冰的不断熔化，冰块逐渐变小，水温逐渐降低，冰的融化速度变慢，当系统温度低于室温时，系统从环境中吸收热量。

体系与环境交换的热量为：故，只要SA与SB大致相等，则系统与外界的热量交换总量几乎为0。

根据经验公式在时，吸热与放热近乎相等。

仪器用具：量热器，电子天平（JA21001 分度值稳定时间3s），数字温度计（半导体Pn结温度计，铂电阻传感器温度计），毛巾，秒表实验内容：1、用天平称量量热器内筒和搅拌器的总质量m铜2、记录环境室温θ3、向内筒中注入高于室温10-12℃的热水约2/3体积，称出此时质量m铜+水，求得m水4、不断轻轻用搅拌器搅拌内筒中的水，当系统内温度相对稳定时，开始测量量筒内水温的变化，每20s记录一次，至水温几乎不变。

南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：冰的溶解热学院：信息工程学院专业班级：自动化153班学生姓名：廖俊智学号：6101215073实验地点：基础实验大楼座位号：14实验时间：第9周星期四上午9点45开始一、实验目的：1、理解冰的熔解热测量实验的设计原理及实验所必须具备的条件。

2、掌握用混合量热法测定冰的比熔解热的。

3、学会用图解法估计和消除系统散热损失的修正方法。

4、熟悉数字温度计及水银温度计的使用。

二、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m 1克0℃的冰投入盛有m 2克T 1℃水的量热器内筒中，设冰全部熔解为水后平衡温度为T 2℃，设量热器内筒、搅拌器的质量分别为m 3、m 4，其比热容分别为C 1、C 2和水的比热容为C 0。

根据混合量热法的原理，冰全部熔解为同温度（0℃）的水以及其从0℃升到T 2℃过程中所吸收的热量等于其余部分（水m 1、量热器内筒m 3、搅拌器m 4）从温度T 1℃降到T 2℃时所放出的热量，有203142121120()()m c m c m c T T m L m T C ++-=+-----------------(1)冰的熔解热的实验公式为203142122011()()L m c m c m c T T T C m =++------------------(2)式中水的比热容C 0=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。

但由于实际上往往很难做到与外界完全没有热交换，因此，必须研究如何减少热量交换对实验结果的影响，也就是在实验中，要进行散热修正，使系统的散热与吸热相互抵消。

牛顿冷却定律指出，当系统与环境的温度差不大（不超过10～15℃）时，单位时间内该系统与周围交换的热量qt近似与温度差成正比，其数学式为0()qk T T t =-式中T 为系统的温度，T 0为环境的温度，k 为散热系数，只与系统本身的性质有关。