大学物理实验讲义(冰的熔化热) (1)

学生姓名：学号：专业班级：班级编号：试验时间：时分第周星期座位号：教师编号：成绩：冰的比熔化热的测量一、实验目的1.理解熔化热的物理意义，掌握混合量热法测冰的熔解热。

2.学会一种图解法估计和消除系统散热损失的修正方法二、实验原理1.混合量热法测定冰的溶化热比熔化热是指在一定压强下，单位质量的固体物质在熔点时从固相转变为温度的液相的过程中所吸收的热量，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温度为0℃的冰投入盛有m2温度为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+m4c2T1−T2=m1L+m1T2c0冰的熔化热的实验公式为L=1m1m2c0+m3c1+m4c2T1−T2−T2c0式中水的比热容c0=4.18×103J/kg℃，保温杯、搅拌器的比热容c1=c2=0.9002×103J/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10~15℃），系统就会散失热量，散热速率与温度差成学生姓名：学号：专业班级：班级编号：试验时间：时分第周星期座位号：教师编号：成绩：正比，用数学形式表示为dQ=K（T−T0）当S A≈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。

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：测控技术与仪器151班学生姓名：赖志期学号：5801215014 实验地点：基础实验大楼座位号：3号实验时间：第六周星期四上午9 点 45 分开始一．实验目的1.理解融化热的物理意义，掌握混合量热法测定冰的比融化热2.学会一种用图解法估计和消除系统散热损失的修正方法3.熟悉集成温度传感器的特性及定标二．实验器材（设备）量热器，药物分析天平，秒表，温度计，冰，烧杯，吸水纸，铁夹子等三．实验内容冰的比熔化热的测量四．实验原理1．混合量热法测量冰熔解热原理在一定压强下，晶体熔解时的温度称为熔点。

单位质量的晶体熔解为同温度的液体时所吸收的热量，称为熔解潜热，也称熔解热L 。

不同的晶体有不同的熔解热。

本实验是量热学实验中的一个基本实验，采用了量热学实验的基本方法——混合量热法。

它所依据的原理是，在绝热系统中，某一部分所放出的热量等于其余部分所吸收的热量。

将M 克0℃的冰投入盛有m 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℃，若量热器内筒、搅拌器和温度计的质量分别为m 1、 m 2和 m 3，其比热容分别为C 1、C 2和C 3，,水的比热容为C 0。

则根据混合量热法所依据的原理，冰全部熔解为同温度（0℃）的水及其从0℃升到T 2℃过程中所吸收的热量等于其余部分从温度T 1℃降到T 2℃时所放出的热量，即()()()213322110020T T C m C m C m mC C T M ML -+++=-+ （1）由此可得冰的熔解热为()()022*********C T T T C m C m C m mC ML --+++= （2） 在上式中，水的比热容C 0为4.18×103J/kg.℃,内筒、搅拌器和温度计都是铜制的，其比热容C 1=C 2=C 3=0.378×103J/kg.℃。

用混合热量法测定冰的熔化热实验报告一、实验目的：1.正确使用热量器，熟练使用温度计。

2.用混合热量法测定冰的熔解热。

3.进行实验安排和参量选取。

4.学会一种粗略修正散热的方法——抵偿法。

二、实验用具：热量器、数字温度计、电子天平、秒表、干抹布、保温桶、冰以及热水等。

关于实验仪器的说明：1.电子天平使用前，请将电子天平放置于稳固、平坦的台面上，利用四只调整脚，使仪器保持平衡（勿放于摇动或振动台架上）。

注意水平仪内气泡应位于圆圈中央。

使用时应避免将其至于温度变化较大或者空气流动剧烈的场所，如日光直射或冷气机的出风口。

打开电源时，秤盘上请勿防止任何物品。

建议开机预热1~5分钟，以确保测量的精确度。

使用时，称量物品重心须位于称盘的中心点，且称量物不可超出称量范围，以确保准确度。

2.量热器量热器的构造如下图所示。

由铜质内筒、塑料外筒、绝热盖、环形绝热架、橡皮塞和铜质搅拌器组成。

绝热盖上附有中空橡皮塞，用于实验时插入温度计。

搅拌器通过绝热盖上的细孔置于内筒中，试验时上下搅动，使桶内各处温度迅速均匀。

内筒置于外筒内部的环形绝热架上，外筒又用胶木圆盖盖住。

因此，内部空气夹层与外界对流很小。

又因空气是热的不良导体，故外、内筒之间由传导所传递的热量可减到很小。

同时，内筒的外壁电镀得十分光亮，使得它们辐射或吸收热量的本领变得很小。

所以，因辐射而产生的热量传递也可以减至最小。

由上所述，量热器的这种结构，使将热量传递的三种方式：传导、对流及辐射都尽可能地减到最小；因而，他成为量热实验的常用仪器。

使用时，通常是先注入适量的水（约为容量的二分之一到三分之二），并将温度计、搅拌器等通过绝热盖的小孔插入，构成所谓已知热容的系统。

但上述量热器的绝热条件并不十分完善，因此在进行精确的量热实验时还必须据牛顿冷却定律进行散热修正。

三、实验原理：质量为m i，温度为θ0′的冰块与质量为m、温度为θ1的水相混合，冰全部熔化为水后，测得平衡温度为θ2。

混合法测冰的熔化热一、实验目的：1、掌握基本的量热方法——混合法；2、测定冰的熔化热；3、学习消除系统与外界热交换影响量热的方法。

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

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化热，用L 表示,单位为J Kg 或J g 。

1、熔化热的计算若将质量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，设量热器内系统达到热平衡时温度为1t 。

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和内筒等的降温放热相等。

即：01001101()()mL mC t m C m C t t +=+-解得冰的熔化热为：001101011()(-)L m C m C t t C t m=+- 上式中：00 4.18()C J g C =为水的比热，1m ,1C 为量热器内筒及搅拌器的质量和比热（二者同材料），0t 、1t 为冰熔化前后系统处在热平衡时的温度。

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

2、系统始末温度的修正上述结论是假定在冰熔化过程中，系统与外界没有热交换的条件下。

实际上，系统与外界只要有温度差异就必然有热交换存在。

因此必须考虑如何防止或进行修正，以减少热交换的影响。

第一，冰块在投入量热器水中之前要吸收热量，这部分热不容易修正，应尽量缩短投放冰块的时间。

第二，引起测量误差最大的原因是01,t t 这两个温度值，这是由于冰熔化过程中量热器与环境有热交换。

若0t 大于环境温度θ，1t 小于θ，则混合过程中，系统对外先是放热，后是吸热，至使温度计读出的初温0t 和末温1t 都与理想情况下的初温和末温有差异。

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℃，保温杯、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℃）的水并从0℃升到T 2℃过程中所吸收的热量等于其余部分（水m 1、保温杯m 3、搅拌器m 4）从温度T 1℃降到T 2℃时所放出的热量，有(1) 冰的熔解热的实验公式为(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。

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T 0（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，用数学形式表示为当时（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。

203142121120()()m c m c m c T T m L m T C ++-=+203142122011()()L m c m c m c T T T C m =++--0()dQK T T dt =-A B S S ≈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。

测定冰的熔解热（一）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、实验目的学习用混合量热法测定冰的熔解热。

1.应用有物态变化时的热交换定律来计算冰的溶解热。

2.了解一种粗略修正散热的方法——抵偿法。

三、教学重、难点1.正确选择测量温度的方法和时机。

2.严格按操作要求取用冰块和使用量热器。

四、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T），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+M c1（T- T）=（m1c1+ m2c2+ m3c3）（T1- T）因Tr=0℃，所以冰的溶解热为：JKT 1 T 1'11223311()()m c m c m c T T L Tc M ++-=-（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基本实验条件。

2024年《冰融化了》温度和水的变化课件一、教学内容本节课选自2024年教材《自然科学》第二册第五章第一节“冰融化了——温度和水的变化”。

详细内容包括：冰的融点及融化过程，水的相变及温度保持，以及冰水混合物的温度特性。

二、教学目标1. 理解冰的融点概念，掌握冰融化过程温度变化规律。

2. 学习水的相变过程，了解水的温度保持特性。

3. 培养学生的实验操作能力，激发学生对自然科学现象的好奇心。

三、教学难点与重点教学难点：冰融化过程中温度的变化规律，水的相变过程。

教学重点：冰的融点概念，水的温度保持特性。

四、教具与学具准备1. 教具：温度计、冰块、热水、试管、计时器、投影仪。

2. 学具：实验报告单、笔、尺子。

五、教学过程1. 实践情景引入：展示冰块在室温下逐渐融化的现象，引导学生思考冰融化过程中温度的变化。

2. 新课导入：讲解冰的融点概念，引导学生学习冰融化过程温度变化规律。

3. 例题讲解：通过例题，解释冰融化过程中温度保持不变的原因。

4. 随堂练习：让学生分组进行实验，观察冰融化过程温度变化，并记录数据。

5. 知识拓展：讲解水的相变过程，引导学生了解水的温度保持特性。

六、板书设计1. 冰的融点：0℃2. 冰融化过程：吸热、温度保持不变3. 水的相变：冰→水→蒸气4. 水的温度保持特性：吸热、放热，温度保持不变七、作业设计1. 作业题目：（1）简述冰融化过程温度变化规律。

（2）举例说明水的温度保持特性在日常生活中的应用。

2. 答案：（1）冰融化过程中，温度保持不变，直至冰全部融化。

（2）热水瓶保温效果就是利用水的温度保持特性。

八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实践情景引入、例题讲解、随堂练习等方式，帮助学生掌握了冰融化过程温度变化规律和水的温度保持特性。

但在实验过程中，部分学生对温度计的使用不够熟练，需要加强指导。

2. 拓展延伸：鼓励学生课后查阅资料，了解其他物质的相变过程及其温度变化规律，提高学生对自然科学现象的认识。

2024年教科版《冰融化了》全文课件1一、教学内容本节课选自2024年教科版《冰融化了》教材，涉及第三章“热现象”的第一节“冰的融化”。

具体内容包括：冰的熔化过程、熔化热、冰水混合物的温度以及冰融化对环境的影响。

二、教学目标1. 了解冰的熔化过程，理解熔化热的含义，掌握冰水混合物的温度特点。

2. 能够运用所学知识解释生活中与冰融化相关的现象，提高解决实际问题的能力。

3. 增强学生对环境保护的意识，培养科学、严谨的学习态度。

三、教学难点与重点重点：冰的熔化过程、熔化热、冰水混合物的温度。

难点：冰融化对环境的影响，以及如何运用所学知识解决实际问题。

四、教具与学具准备1. 教具：冰块、热水、温度计、烧杯、电子秤、实验器材等。

2. 学具：笔记本、笔、计算器等。

五、教学过程1. 实践情景引入：展示冰山融化的视频，引导学生关注冰融化现象。

2. 新课导入：简要介绍本节课的教学目标和内容，激发学生兴趣。

3. 例题讲解：（1）冰的熔化过程：通过实验观察，让学生了解冰从固态变为液态的过程。

（2）熔化热：讲解熔化热的含义，引导学生计算冰融化所需的热量。

（3）冰水混合物的温度：通过实验，让学生掌握冰水混合物的温度特点。

4. 随堂练习：布置与冰融化相关的习题，检验学生对知识的掌握程度。

5. 知识拓展：介绍冰融化对环境的影响，提高学生的环保意识。

六、板书设计1. 冰的熔化过程2. 熔化热3. 冰水混合物的温度4. 冰融化对环境的影响七、作业设计1. 作业题目：（1）简述冰的熔化过程。

（2）计算冰融化所需的热量。

（3）解释冰水混合物的温度特点。

2. 答案：八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：鼓励学生关注生活中的冰融化现象，运用所学知识解决实际问题，提高学生的实践能力。

重点和难点解析1. 教学难点与重点的确定2. 例题讲解的深度和广度3. 教学过程的设计，特别是实践情景引入和知识拓展4. 作业设计，尤其是题目和答案的严谨性一、教学难点与重点的确定（1）冰的熔化过程：这是热现象的基础知识，需要重点讲解冰从固态变为液态的微观机制，包括晶体结构的破坏、分子间力的变化等。

学院：信息工程学院班级：通信152学号：6102215051姓名：潘鑫华实验时间：第六周星期二下午八九十节T T'θJKT 1T 1'实验名称 测定冰的熔解热一、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。

二、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T 1，其中热水质量为m2（比热容为c0）。

冰的质量为m1（冰的温度和冰的熔点均认为是0℃，设为T 0），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 +m1c0（T - T 0）=m2c0（T 1- T ）因T r=0℃，所以冰的溶解热为：L=[m2c0(T1-T2)-T2c0m1]/m1 （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。