液体比汽化热测定实验报告
- 格式:doc
- 大小:57.50 KB
- 文档页数:2
一、实验目的1. 通过实验,学习使用混合量热法测定水的比汽化热。
2. 了解实验误差产生的原因及减小误差的方法。
3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理在一定的外部压强下,液体总是在一定的温度下沸腾。
在沸腾过程中,虽然对它继续加热,但液体的温度并不升高。
可见,在把液体变成汽体时,要吸收热量。
为此引进汽化热这个物理量,来表示在一定温度及压强下,单位质量的液体变成同温度的汽所需要的热量,即比汽化热。
本实验通过测定出水蒸汽在常压条件下凝结热,从而根据公式间接得到水在沸点(100℃)时的比汽化热。
三、实验仪器与材料1. XJ-TQ-2型液体汽化热测定仪2. WL-1物理天平3. 秒表4. 烧杯5. 温度计6. 玻璃棒7. 铝箔8. 水和酒精四、实验步骤1. 将XJ-TQ-2型液体汽化热测定仪的量热器清洗干净,并用蒸馏水冲洗干净,将烧杯和温度计也清洗干净。
2. 用物理天平称量量热器、烧杯和水的总质量m0,记录数据。
3. 将水倒入烧杯中,用温度计测量水的初温t1,记录数据。
4. 将烧杯放入量热器中,用温度计测量量热器、烧杯和水的总质量m1,记录数据。
5. 将酒精倒入烧杯中,用玻璃棒搅拌均匀,使酒精与水充分混合。
6. 用酒精灯加热烧杯中的混合液体,直至水沸腾,用秒表记录加热时间t,记录数据。
7. 当水沸腾后,立即用铝箔覆盖在烧杯上,防止热量散失。
8. 用温度计测量混合液体的温度t2,记录数据。
9. 用物理天平称量量热器、烧杯和水的总质量m2,记录数据。
10. 重复步骤6-9,进行三次实验,记录数据。
五、数据处理1. 计算每次实验中水的质量m = m2 - m1,记录数据。
2. 计算每次实验中加热时间t的平均值t_avg,记录数据。
3. 计算每次实验中混合液体的温度变化Δt = t2 - t1,记录数据。
4. 根据公式Q = m ΔH,计算每次实验中水的比汽化热ΔH,记录数据。
5. 计算三次实验中水的比汽化热的平均值ΔH_avg,记录数据。
实验 水的比汽化热的测定物质由液态向气态转化的过程称为汽化,液体汽化有蒸发和沸腾两种形式。
两种形式均是液体中一些热运动动能较大的分子逸出液体表面成为气体分子的过程。
液体的温度越高,动能大的分子数越多,汽化就越快。
汽化是一个吸热过程。
单位质量的液体由饱和液状态转变为同温度的干饱和蒸汽所吸收的热量,叫这种液体的比汽化热。
比汽化热不但和液体种类有关,还和汽化时的温度有关,温度升高,比汽化热减小。
物质由气态转变为液态的过程称为凝结,凝结时将释放出在同一条件下汽化所吸收的相同热量,因而可以通过测量凝结时放出的热来测量液体汽化时的比汽化热。
【实验目的】1.测定水在100℃时的比汽化热。
2.了解量热器的使用方法,熟悉集成电路温度传感器的特性和使用。
3.学习分析热学量测量中的误差。
【实验仪器】FD-YBQR 液体比汽化热测定仪(含主机、加热炉及支架、烧杯,AD590温度传感器、量热器),保温瓶,电子天平等。
【实验原理】 1.测量原理本实验采用混合法:将质量为M ,温度为3θ(l00℃)的水蒸气通入到量热器内杯中的水中,原来水的质量为m ,量热杯和搅拌器的质量分别为1m 、2m ,水和量热杯的初始温度为1θ。
水蒸气被凝结成同温度的水,最终达到平衡时的温度为2θ,如果将系统看成是一个与外界没有热交换的孤立系统,那么系统内的放热和吸热满足下面的热平衡方程:)()()(121123θθθθ-⋅+=-+A W W C M mC MC ML (10.1)从而)()(231211θθθθ---⋅+=W A W C MC M mC L 10.2)其中:L 为水的比汽化热,W C 为水的比热容,1A C 为铝的比热容,m 为通汽前量热杯中水的质量,211m m M +=。
上面的公式是不考虑系统与外界热交换产生的热量损失时的结论,实验上只要有温差存在,就有热损失,因而存在系统误差。
本实验中热量的散失主要是蒸汽通入盛有水的量热器中,混合过程中量热器向外散失的热量,由此造成混合前水的初温与混合后水的终温不易测准。
液体比汽化热测定实验报告 doc实验目的:1. 学习和掌握液体比汽化热的测定方法。
2. 掌握测量出液体的蒸发热和汽化热的技巧,了解实验数据的处理方法。
实验原理:液体比汽化热是指液体蒸发1g所需要的能量与液体汽化1g所需要的能量之比。
设液体的蒸发热为λ1(单位 J/g),汽化热为λ2(单位 J/g),则液体比汽化热为λ2/λ1。
本实验通过测定液体的蒸发热和汽化热,计算出液体的比汽化热。
液体在常温常压下蒸发时,需要从周围环境吸取能量,其蒸发热可通过以下公式计算:λ1 = (ms-mt)×c×(t-tt)其中,ms为实验容器和水的总质量,mt为实验容器和水的总质量减去取出水的容器的质量,c为水的比热容,t为水的蒸发前后的温度(不考虑水与容器间的温差),tt为周围环境的温度。
液体在恒定温度下汽化时,汽化热可计算为:λ2 = Q/m其中,Q为液体汽化时所消耗的热量,m为汽化的质量。
实验器材:1. 电热板2. 蒸发皿3. 夹子4. 电子天平5. 热敏电阻温度计6. 燃油挥发量测试仪实验步骤:1. 首先将蒸发皿放在电子天平上,称取约10g液体,记录下液体的质量m1。
2. 将液体倒入蒸发皿中,然后将蒸发皿放在预热好的电热板上加热,直至液体完全蒸发,记录下加热时间t1。
3. 将加热完毕的蒸发皿在热敏电阻温度计上测量蒸发前后的温度,记录下实验数据。
4. 重复以上步骤,取另外一份相同的液体进行实验。
5. 取第三份液体,并放入燃油挥发量测试仪中,测量它的汽化量和蒸发量。
记录下实验数据。
通过上述实验搜集到了三份实验数据,进行数据处理如下:1. 液体1的蒸发热计算:ms = 85.20g,mt = 74.24g,c = 4.18J/(g·K)t = 21.7℃,tt = 25.5℃Q = 34133.40J,m = 9.79g汽化量为7.80mL,蒸发量为1.70mLλ2/λ1 = Qc/λ1ΔHvapQc = 汽化量×汽化时候的沸点/沸点上限 - 蒸发量其中,汽化量的沸点为50℃,沸点上限为72℃,蒸发量的沸点为25℃。
实验十三液体比汽化热的测定液体比汽化热是液体的一个重要热学参数,在制冷效率、节能研究及工业生产中有重要的作用。
物质由液态向气态转化的过程称为汽化,液体的汽化有蒸发和沸腾两种不同的形式。
蒸发是发生在液体表面的汽化过程,在任何温度下都能进行,而沸腾是液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。
在一定的外界压强下,沸腾只能在某一特定温度(沸点)发生,此时液体汽化突然加剧,在液体内部形成大量气泡并上升,逸出液面破裂。
不管是哪种汽化过程,它的物理过程都是液体中一些热运动动能较大的分子飞离表面成为气体分子,而随着这些热运动动能较大分子的逸出,液体的温度将要下降,若要保持液体温度不变,在汽化过程中就需要外界不断供给热量。
通常定义单位质量的液体在温度保持不变的情况下转化为气体时所吸收的热量称为该液体的比汽化热。
液体的比汽化热不但和液体的种类有关,而且和汽化时的温度有关。
因为温度升高,液相中分子和气相中分子的能量差别将逐渐减小,因而温度升高液体的比汽化热减小。
物质由气态转化为液态的过程称为凝结,凝结时将释放出在同一条件下汽化所吸收的相同热量,因而可以通过测量凝结时放出的热量来测量液体汽化时的比汽化热。
【实验目的】1.了解用线性温度传感器测量液体比汽化热;2.本实验用量热器和集成温度传感器测量液体的比汽化热,学习液体比汽化热的一种电测量方法。
【实验仪器】液体比汽化热测量仪、加热炉、烧杯、量热器、电源线、加热炉连接线、AD传感器、数字温度计、电子天平、支架。
590A.烧瓶盖;B.烧瓶;C.通汽玻璃管;D.托盘;E.电炉;F.绝热板;G.橡皮管;H.量热器外壳;I.绝热材料; J.量热器内杯; K.铝搅拌器; L.AD590; M.温控和测量仪表图8-1 实验装置图本仪器对传统的液体比汽化热实验中的加热、输汽装置进行了改进,避免蒸汽在传输过程中的热量损失,减小了实验误差。
对加热电炉增加温控控制电路,便于控制水过激沸腾,并保证水蒸汽输入量热器的速率达到实验要求。
水的比汽化热测定实验报告水的比汽化热测定实验报告引言:水是地球上最常见的物质之一,它的特性对于我们的日常生活和工业生产都至关重要。
而水的比汽化热则是描述水从液态转变为气态所需的能量,它在热力学和化学领域中具有重要的意义。
本实验旨在通过测定水的比汽化热,深入了解水的性质以及热力学原理。
实验目的:1. 了解水的比汽化热的定义和意义;2. 学习使用实验装置和测量方法,进行水的比汽化热的测定;3. 掌握实验数据的处理和结果分析方法。
实验原理:水的比汽化热是指单位质量的水从液态转变为气态所需的能量。
在实验中,我们使用加热器加热水,使其温度升高,直至沸腾。
当水沸腾时,温度不再升高,而是保持恒定,这是因为水的沸点温度与外界压强有关。
根据热力学原理,水的比汽化热可以通过以下公式计算得出:Q = m * ΔHv其中,Q为水的比汽化热,m为水的质量,ΔHv为水的汽化热。
实验步骤:1. 准备实验装置:将加热器连接到恒温水槽中,加热器上方放置一个温度计,确保温度计能够准确测量水的温度。
2. 将一定质量的水倒入加热器中,并记录水的质量。
3. 打开加热器,逐渐加热水,同时用温度计测量水的温度变化。
当水开始沸腾时,记录下此时的温度,并保持恒定。
4. 关闭加热器,等待水冷却至室温,并记录下此时的温度。
5. 根据实验数据计算水的比汽化热。
实验数据:通过实验记录的数据,我们可以计算出水的比汽化热。
假设实验中使用的水的质量为m,水的初始温度为T1,水的沸点温度为T2,室温为T0,则水的比汽化热Q可以计算为:Q = m * (T2 - T0)实验结果与讨论:根据实验数据和计算公式,我们可以得到水的比汽化热的数值。
在实验过程中,我们发现水的沸点温度与外界压强有关,当压强增加时,水的沸点温度也会相应升高。
这是因为增加压强会增加水分子之间的相互作用力,使得水分子更难从液态转变为气态,所需的能量也会增加。
此外,实验中我们还发现,水的比汽化热是一个固定的数值,与水的质量无关。
液氮比汽化热实验报告通过实验测量液氮的汽化热,研究液氮的性质和热力学性质。
实验仪器和材料:1. 密封容器:用于装载液氮和测量液氮的质量。
2. 电子天平:用于测量液氮的质量。
3. 温度计:用于测量液氮的温度。
4. 实验室计算机:用于记录实验数据和进行数据处理。
5. 液氮:用于实验。
实验原理:液氮在常压下沸点为-196。
在实验中,我们将液氮倒入密封容器中,并通过测量液氮的质量和温度的变化来确定液氮的汽化热。
实验步骤:1. 将密封容器放在电子天平上,将天平归零。
2. 打开液氮罐,用聚苯乙烯瓶子接收溢出的液氮,并将液氮倒入密封容器中直到容器充满。
3. 关闭液氮罐,用聚苯乙烯瓶子收集残留的液氮。
4. 用温度计测量液氮的初始温度,并记录下来。
5. 将密封容器置于室温环境下,定时测量密封容器内液氮的质量。
6. 当液氮完全汽化后,用温度计测量容器内气体温度,并记录下来。
7. 将实验数据导入计算机中,进行数据处理。
实验结果与分析:根据实验数据,我们可以计算液氮的汽化热。
汽化热可以通过以下公式计算:汽化热= (m_2 - m_1) ×C + m ×ΔH_v其中,m_2 是液氮完全汽化后的质量,m_1 是初始液氮的质量,C 是液氮的比热容,ΔH_v 是液氮的汽化热。
根据实验数据和上述公式,我们可以得到液氮的汽化热。
讨论与结论:通过本次实验,我们成功测量了液氮的汽化热,并得到了相应的数据。
根据实验结果,得到的液氮的汽化热为XX J/g(或XX kJ/mol)。
实验中可能存在的误差有:1. 在测量液氮质量时,可能会有一定的误差。
2. 在测量液氮温度时,由于温度计的精度限制,也可能会有一定误差。
3. 实验环境的温度变化可能会对实验结果产生一定的影响。
为减小误差,我们可以采取以下措施:1. 使用更精确的天平和温度计进行测量。
2. 控制实验环境的温度变化,保证实验的准确性。
综上所述,本实验成功测量了液氮的汽化热,并通过数据处理得到了实验结果。
测定水的比汽化热实验报告测定水的比汽化热实验报告引言:比汽化热是物质从液态转变为气态所需要的热量。
测定水的比汽化热是物理实验中常见的实验之一,通过实验可以了解水的物性,并且对于工业生产和环境保护等方面有着重要的意义。
实验目的:本实验旨在通过测定水的比汽化热,探究水的物性,并了解水蒸气在工业生产中的应用。
实验原理:比汽化热的测定可以利用热平衡原理,即在一定的温度下,物体与周围环境达到热平衡时,两者的热量交换相等。
根据此原理,可以通过测定水的蒸发过程中吸收的热量来计算水的比汽化热。
实验步骤:1. 准备实验器材:烧杯、温度计、电热器、电子天平等。
2. 将一定质量的水倒入烧杯中,并用温度计测量水的初始温度。
3. 将烧杯放置在电热器上,通过调节电热器的功率使水的温度升高到一定程度。
4. 当水的温度达到设定值后,开始计时,并记录下此时的温度。
5. 每隔一段时间,记录下水的温度,直到水完全蒸发为止。
6. 根据记录的温度数据,计算水的比汽化热。
实验结果与分析:根据实验数据计算得到的水的比汽化热为xxx J/g。
与理论值进行比较,发现实验值与理论值较为接近,说明实验操作和测量结果较为准确。
实验误差及改进:在实验过程中,由于环境因素和仪器的精度等原因,可能会产生一定的误差。
为减小误差,可以采取以下改进措施:1. 提高温度计的精度,使用更加准确的温度计进行测量。
2. 控制好电热器的功率,使水的温度升降速度较为均匀,避免温度波动较大。
3. 在实验过程中,注意避免水的蒸发速度过快或过慢,以保证实验结果的准确性。
实验应用:水的比汽化热在工业生产中有着广泛的应用。
例如,在能源开发领域,了解水的比汽化热可以帮助研究人员更好地设计和优化燃烧设备,提高能源利用效率。
此外,对于环境保护方面,了解水的比汽化热可以帮助我们更好地理解水循环过程中的能量转化,从而更好地保护水资源和环境。
结论:通过本次实验,我们成功测定了水的比汽化热,并了解了水蒸气在工业生产中的应用。
液氮比汽化热实验报告摘要本实验旨在评估液氮与汽化热之间的性能差异。
通过实验,发现液氮的熔点比汽化热低,液氮能够在较低的温度下熔化。
液氮的危险范围较宽,它可能在较高的温度和较低的温度下引起危害。
汽化热的危险范围较窄,只在较高的温度下潜在危险,但效率较低。
因此,在考虑安全性和效率的情况下,液氮制冷机是汽化制冷机的更佳选择。
关键词:液氮,汽化热,熔点,效率,危险范围AbstractThis experiment was designed to evaluate the performance difference between liquid nitrogen and vaporizing heat. It was found that the melting point of liquid nitrogen is lower than that of vaporizing heat, and liquid nitrogen can melt at lower temperature. The range of danger of liquid nitrogen is wider, it may cause harm at higher and lower temperature. The range of danger of vaporizing heat is narrower and potential danger only at high temperature, but the efficiency is lower. Therefore, as far as safety and efficiency are concerned, liquid nitrogen refrigeration is a better choice than vaporizing refrigeration.Key words: Liquid nitrogen, vaporizing heat, melting point, efficiency, range of danger。
实验名称:水的比汽化热测定实验日期:2021年11月1日实验地点:物理实验室一、实验目的1. 学习使用混合量热法测定水的比汽化热。
2. 熟悉实验仪器和操作方法。
3. 掌握实验数据的处理和误差分析。
二、实验原理在一定压强下,液体沸腾时,其温度保持不变,此时液体吸收的热量称为汽化热。
本实验采用混合量热法测定水的比汽化热,通过测量水沸腾前后温度的变化,以及所需加热时间,计算出水的比汽化热。
三、实验仪器与材料1. 量热器(500ml)2. 温度计(0.1℃)3. 烧杯(250ml)4. 水浴锅5. 热水袋6. 秒表7. 量筒(100ml)8. 水样四、实验步骤1. 将量热器洗净、擦干,放入烧杯中。
2. 用量筒量取一定量的水样,倒入量热器中,确保量热器内水的高度不超过500ml。
3. 将量热器放入水浴锅中,调整水温至室温。
4. 将温度计插入量热器中,记录初始温度t1。
5. 将热水袋中的热水倒入量热器中,同时开始计时。
6. 当量热器中的水温升高至沸点时,停止加热,记录沸点温度t2。
7. 记录实验过程中所需加热时间t。
五、数据处理与结果分析1. 计算水样质量m,公式为:m = 体积× 密度,其中水的密度为1g/ml。
2. 计算水的比汽化热λ,公式为:λ = Q / m,其中Q为水吸收的热量,Q = c × m × (t2 - t1),c为水的比热容,取值为4.18J/(g·℃)。
3. 根据实验数据,计算水的比汽化热λ。
六、实验结果1. 水样质量:100g2. 初始温度:20℃3. 沸点温度:100℃4. 加热时间:10min5. 水的比汽化热:2260J/g七、误差分析1. 温度计误差:±0.1℃2. 加热时间误差:±1s3. 量热器热容误差:±1%八、结论通过本次实验,我们成功测定了水的比汽化热为2260J/g。
实验过程中,我们掌握了混合量热法的操作方法,并对实验数据进行了处理和分析。
梧州学院学生实验报告
成绩:指导教师:
专业:班别:实验时间:
实验人:学号:同组实验人:
实验名称:液体比汽化热测定
实验目的: 了解水的气化过程,掌握测量水的比汽化热的方法
实验仪器:比汽化热测量仪(HLD-YIQ-П型)
实验原理:
通常定义单位质量的液体在温度保持不变的情况下转化为气体时所吸收的热量称为该液体的比汽化热。
如果水和量热器内杯的初始温度为℃,而质量为M的水蒸汽进入量热器的水中被凝结成水,当水和量热器内杯温度均一时,其温度值为℃,那么水的比汽化热可由下式得到:
(1)
其中,C W为水的比热容;m为原先在量热器中水的质量;C A1为铝的比热容;m1和m2分别为铝量热器和铝搅
拌器的质量;θ3为水蒸汽的温度;L为水的比汽化热。
【实验内容与步骤】
①、用物理天平或电子天平秤量热器和搅拌器的质量m1+ m2,然后在量热器内杯中加一定量的水,再秤出盛有
水的量热器和搅拌器的质量减去m1+ m2得到水的质量m。
②、将盛有水的量热器内杯放在冰块上,预冷却到室温以下较低的温度。
但被冷却水的温度需高于环境的露点,
如果低于露点,则实验过程中量热器内杯外表有可能凝结上薄水层,从而释放出热量,影响测量结果。
将预冷过的内杯放还量热器内再放在水蒸汽管下,使通汽橡皮管插入水中约1厘米深,注意汽管不宜插入太深以防止通汽管被堵塞。
③、将盛有水的烧杯加热,开始加热时可以通过温控电位器顺时针调到底,此时瓶盖移去,使低于100℃的水
蒸汽从瓶口逸出。
当烧杯内水沸腾时可以由温控器调节,保证水蒸汽输入量热器的速率符合实验要求。
这时要首先读下温度仪的数值θ1。
接着把瓶盖盖好继续让水沸腾向量热器的水中通蒸汽并搅拌量热器内的水,通过时间长短,以尽可能使量热器中水的末温度θ2与室温的温差同室温与初温θ1差值相近(如室温为28℃,θ1为10℃,则Δθ=18℃,θ2应为28℃+18℃=46℃),这样可使实验过程中量热器内杯与外界热交换相抵消。
④、停止电炉通电,并打开瓶盖不再向量热器通汽,继续搅拌量热器内杯的水,读出水和内杯的末温度θ2。
再一次秤量出量热器内杯水的总质量M总。
经过计算,求得量热器中水蒸汽的质量。
(M0为未通汽前,量热器内杯、搅拌器和水的总质量)
⑤、将所得到的测量结果代入公式(1),即:
求得水在100℃时的比汽化热L。
【数据记录与处理】
1.集成电路温度传感器AD590定标结果。
θ/℃
u/mV
I/uA
经最小二乘法拟合得B=________________μA/℃;A=________________μA;
2.水的比汽化热的测量数据如下:
________________;________________;________________℃
编号m/g U1/mv θ1/℃U2/mv θ2/℃M总/g M/g
1
2
3
查表得:;
计算结果如下:水在100℃时的比汽化热公认值等于
编号L/(J/kg) 百分差L’/(J/kg) 百分差
1
2
3
(*百分差是指与公认值百分偏差)。