T水的汽化热的测量05

水的汽化热的测量一、实验目的用电热法测定水在沸腾时的汽化热。

二、仪器和用具1、YJ-RZT-II数字智能化热学综合实验平台；2、水的汽化热实验装置；3、加热电阻；4、电子天平；5、玻璃容器(附绝热盖和绝热垫)；6、支架；7、真空保温杯；8、连接线。

实验装置的安装如图1所示，透明玻璃容器镶嵌在绝热垫中央并固定在透明真空保温杯内，透明真空保温杯放置在调试好的电子天平上，加热电阻置于透明玻璃容器的底部，加热电阻的手柄固定在支架的适当位置，在容器中加入适量的水,用一个绝热盖盖住透明玻璃容器，绝热盖中央的小孔正好让加热电阻的引线从其中央通过。

在加热电阻上加上电压,水沸腾后,蒸汽从小孔中冒出来。

汽化的水的质量可从电子天平的读数窗口方便的读出。

图1三、实验原理物质由液态向气态转化的过程称为汽化。

在物质的自由表面上进行的汽化称为蒸发。

如果水内部的饱和汽泡膨胀，以致上升到液面后破裂，这样的汽化过程称为沸腾。

在水中总有一些运动速率大（即动能大）的分子飞离表面而成为气体分子，随着这些高速分子的逸出，水的温度将要下降，若要保持温度不变，随着要外界不断地供给热量。

1kg 的水汽化时所吸收的热量就是该物质的汽化热。

汽化热与汽化时的温度有关，温度升高时汽化热减小。

因为随着温度的升高，液相与气相之间的差别将逐渐减小。

如图1所示，在容器中加入了适量的水,加热电阻丝加上直流工作电压,水沸腾后,蒸汽从出汽口冒出来。

测出加热电阻丝上两端的电流I 和电压U ，以及通电时间t 和t 时间内汽化的水的质量M ，则:h ML UIt +=式中：L 为水蒸气的比汽化热：h 为水的汽化热实验装置总的散失的热量。

假定在相同的时间间隔t 里，水的汽化热实验装置散失的热量h 相等，则可得到下列等式：h L M t I U +=111h L M t I U +=222由两等式得：212211)(M M t I U I U L --= （1） 式中， I 1、U 1及I 2、U 2为相同条件下，两次不同电流和电压的实验数据。

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。

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℃。

1实验五 水的汽化热的测定【实验目的】1．熟悉集成电路温度传感器AD590的特性和使用方法。

2．了解量热器的使用方法，测定水在100℃时的比汽化热。

3．学习分析热学量测量中的实验误差。

【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，天平等【实验原理】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。

不管是那种汽化过程，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，而随着这些热运动较大分子的逸出，液体的温度将要下将，若要保持温度不变，在汽化过程中就要供给热量。

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的热量，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。

实验采用混合法测定水的比汽化热。

方法是将烧瓶中接近100C 0的水蒸汽，通过短的玻璃管加接一段很短的橡皮管(或乳胶管)插入到量热器内杯中。

如果水和量热器内杯的初实温度为1θC 0，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2θC 0，那么水的比汽化热可由下式得到： 32112121()()()W W A A ML MC mC m C m C θθθθ+-=++⋅- (5-1)则有:112121321()()()W A A W L mC m C m C C Mθθθθ=++⋅--- （5-2） 其中，W C 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。

水的汽化热的测定实验报告一、实验目的1、学习用混合量热法测定水的汽化热。

2、了解量热器的使用方法，熟悉热学实验中的基本测量技术。

二、实验原理当水在沸点时变为同温度的蒸汽所吸收的热量，称为水的汽化热。

设质量为 m 的水在沸点时全部变为同温度的蒸汽所吸收的热量为 Q，则汽化热 L 为：＼L ＝＼frac{Q}｛m}＼在本实验中，我们使用混合量热法来测定水的汽化热。

将水蒸气通入盛有一定质量和温度的水的量热器中，当水蒸气全部凝结成水且系统达到热平衡时，通过测量量热器内水的质量变化、初温、终温以及量热器内原有水和量热器的质量、比热容等参数，就可以计算出水的汽化热。

根据热平衡原理，水蒸气放出的热量等于量热器内原有水和量热器吸收的热量之和。

设水蒸气的质量为 m'，量热器内原有水的质量为 m1，量热器的质量为 m2，比热容分别为 c1 和 c2，水的初温为 T1，终温为T2，水蒸气的温度为 T（沸点），则有：＼m'L ＝（m1c1 ＋ m2c2)（T2 T1)＼由此可得水的汽化热：＼L ＝＼frac{（m1c1 ＋ m2c2)（T2 T1)｝｛m'｝＼三、实验仪器1、量热器2、蒸汽发生器3、温度计4、天平5、绝热盖6、秒表四、实验步骤1、用天平称出量热器内筒及搅拌器的质量 m2。

2、在内筒中加入适量的水，称出总质量 m1 ＋ m2，算出所加水的质量 m1，并记录水的初温 T1。

3、连接好蒸汽发生器，将蒸汽导入量热器。

4、当蒸汽充满量热器时，用绝热盖盖好，同时停止通入蒸汽，用搅拌器搅拌，观察温度计示数，待温度稳定后记录终温 T2。

5、称出量热器、水和凝结水的总质量 m1 ＋ m2 ＋ m'，算出凝结水的质量 m'。

五、实验数据记录与处理｜实验序号|m1 （g)｜m2 （g)｜T1 （℃）｜T2 （℃）｜m' （g)｜｜｜｜｜｜｜｜｜1|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|｜2|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|｜3|＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|平均值：＼＼bar{m_1} ＝＼frac{m_{11} ＋ m_{12} ＋ m_{13}｝｛3}＼＼＼bar{m_2} ＝＼frac{m_{21} ＋ m_{22} ＋ m_{23}｝｛3}＼＼＼bar{T_1} ＝＼frac{T_{11} ＋ T_{12} ＋ T_{13}｝｛3}＼＼＼bar{T_2} ＝＼frac{T_{21} ＋ T_{22} ＋ T_{23}｝｛3}＼＼＼bar{m'｝＝＼frac{m_{1}＇＋ m_{2}＇＋ m_{3}＇｝｛3}＼已知水的比热容 c1 ＝ 42×10³ J/（kg·℃），量热器的比热容 c2 约为04×10³ J/（kg·℃），根据实验数据计算水的汽化热 L：＼L ＝＼frac{（＼bar{m_1}c1 ＋＼bar{m_2}c2)（＼bar{T_2} ＼bar{T_1}）｝｛＼bar{m'｝｝＼六、误差分析1、热量散失：在实验过程中，系统不可避免地会与外界发生热交换，导致热量散失，从而使测量结果偏小。

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。

单位质量的液体转变为同温度的气体所需要吸收的热量，叫这种液体的比汽化热L。

比汽化热不单和液体种类有关，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等的热量，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．熟悉集成电路温度传感器AD590的特性和使用方法。

2．了解量热器的使用方法，测定水在100℃时的比汽化热。

3．学习分析热学量测量中的实验误差。

【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，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（量热杯）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 （1）从而)()(231211θθθθ---⋅+=W A W C MC M mC L （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，实际上只要有温差存在，就有热损失，因而存在系统误差。

本实验中，热量的损失主要是蒸汽通入盛有水的量热器，在混合过程中通过量热器向外散失热量，由此而造成系统误差。

水的汽化热测定实验研究张 雄 冉光德 王黎智 马 力(云南师范大学物理系，昆明 650092)摘 要 介绍了一种测定水的汽化热的实验方法，并对其测量原理作了讨论.该方法测量结果准确，方法简便.关键词 汽化热；饱和蒸汽压分类号 O 551.11 引言水的汽化热和饱和蒸汽压测量是理工科大学生的必修实验［1］，在热学［2］和物理化学实验［3］中，所使用的测量仪器和实验方法都比较复杂，实验必须在教师指导下在实验室中才能完成.本文介绍一个测定水的汽化热的自制实验.该实验的装置简单，一般的实验室都能配备，可以用来做学生的选修实验.由于实验中巧妙地应用了热力学理论，学生利用一些简单器材也能自制实验装置.因此，也可以作为学生的设计性实验或课外实验.该实验通过测定水的饱和蒸汽压，利用克劳修斯-克拉珀龙方程计算出水的汽化热.它还能帮助学生更好地理解和掌握理想气体定律以及道尔顿分压定律.2 实验原理一个化学纯的物质叫做单元系，它只含有一种分子.假设所讨论的单元系有两相同时存在而达到平衡，这两相各用符号α和β表示.根据平衡条件，这两相的温度、压强和化学势在平衡时都应当相等.设两相的共同温度为T，共同压强为p，并选T和p为独立变量.设μα为α相的化学势，μβ为β相的化学势，他们都是T、p的函数.由化学势的定义(即一摩尔分子的吉布斯函数)得μα=uα-TSα+pvα,μβ=uβ-TSβ+pvβ (1)其中uα、Sα、vα及uβ、Sβ、vβ分别为α相及β相的一摩尔分子的内能、熵、和体积.图1 相平衡曲线在p-T图上画一条相平衡曲线，如图1.曲线上任意一点代表两相共存保持平衡的状态.对于液、气两相系统，曲线上一点所对应的压强为该温度下的饱和蒸汽压［4］.设(T+dT,p+dp)为曲线上邻近(T，p)的一点.当T和p变为T+dT和p+dp时，μα和μβ变为μα+dμα和μβ+dμβ.根据热力学有关理论，我们可以由此得出克拉珀龙方程为(2)将克拉珀龙方程用于液体-蒸汽的平衡转变时，与蒸汽的体积相比，我们一般可以忽略液体的体积，而且如果用理想气体定律来近似表示蒸汽的体积，克拉珀龙方程则简化为或 (3)上式称克劳修斯-克拉珀龙方程，它可以用来计算低压下的蒸发潜热λ.对于很小的温度变化，可以认为潜热λ是常量，这种情况下，由式(3)可得(4)这意味着当画出ln p对1/T的曲线图时，应得到一条直线，其斜率为-λ/R[6].图2 实验装置3 实验装置及结果示例3.1 实验装置及实验实验装置如图2所示.所用仪器为一支-2℃～100 ℃、最小刻度为1 ℃ 的温度计；一支50 ℃～100 ℃、最小刻度为0.1 ℃的温度计.一个10 ml、最小刻度为0.2 ml的玻璃量筒.一个800 ml的烧杯.一个电炉，一块废旧的聚氨脂包装板(用其它废旧隔热材料也可)和一个搅拌器(用一截铁丝自制).先用小刀在聚氨脂薄板上适当位置处钻三个小孔，把玻璃量筒开口向下垂直地固定在聚氨脂板上；把纯水装入烧杯，然后往量筒里装水，用手指压住开口端倒置量筒使里面封闭一段气体，把量筒插入烧杯；再把温度计和搅拌器插入烧杯.两支温度计插入深度应不同，以便监测温度是否均匀；用电炉对烧杯里的水加热，直至90 ℃左右，以量筒里的液面不低于开口端为准.从电炉上取下烧杯放置在另一块聚氨脂薄板上(保证系统上下方向的散热相差不大，从而使测量中系统的水温自然均匀冷却)，用搅拌器使水温均匀，随后自然冷却.当水温度均匀并静止不动时，对应一个水温有一个汽体的体积(量筒里气体的体积).读出一组数据并记录下来，当水温下降到50 ℃左右时停止读数.读数时应注意由于液体表面张力而形成的弯月面引入的测量误差.如果选用较细的玻璃量筒，测量误差对结果的影响较大.然后用冷水使整个系统降温，降至室温时，再加入冰块，直至降到0 ℃，读出此时量筒里汽体的体积V0，由福延式水银压强计读出大气压p0；最后用作图法或线性回归法对数据处理.装在玻璃量筒里的气相由空气和水蒸汽组成，气相压强可近似认为是大气压p0，此处忽略水柱的重量.对气相用道尔顿分压定律有p0=p+p气 (5)式中p为蒸汽压，p气为空气的压强.量筒中空气的物质的量用理想气体定律计算.在T0=273.15 K时，设p=0,此时气相只有空气，则n气=p0V0/RT0 (6)式中V0为温度为T0时空气的体积，n气为空气的物质的量，R为摩尔气体常数(R=8.31 J*mol-1*K-1[7]).在温度为T时，有(7)式中V为对应于温度为T时气相的体积.则有(8)因此，由一组T和V，可以计算出与之相对应的蒸汽的部分压强p.3.2 实验结果示例在实验中，计算p的误差主要来自观测T和V所引起的误差.其中测量V的误差远大于T的测量和其余假设和近似所引起的误差.体积的测量误差在有条件的情况下，可以用测高仪来修正.昆明地区的大气压强测量值为p0=610.0±0.5 mmHg.T0=273.15 K时V0的测量值见表1，为了减小测量误差，测量次数应不小于10次，表中给出的是V0的平均值.表1实验数据和计算的相应的p值T/K T-1/K-1V/cm3p/kPa ln(p/kPa)350.05 2.86×10-310.00 41.71 3.73349.56 2.86×10-39.80 40.96 3.71349.06 2.86×10-39.60 40.18 3.69348.57 2.87×10-39.40 39.36 3.67348.01 2.87×10-39.20 38.51 3.65347.48 2.88×10-39.00 37.63 3.63346.85 2.88×10-38.80 36.72 3.60346.15 2.89×10-38.60 35.78 3.58345.45 2.89×10-38.40 34.79 3.55344.85 2.90×10-38.20 33.73 3.52344.12 2.91×10-38.00 32.69 3.49343.25 2.91×10-37.80 31.53 3.45342.30 2.92×10-37.60 30.36 3.41341.45 2.93×10-37.40 29.11 3.37340.35 2.94×10-37.20 27.84 3.33339.19 2.95×10-37.00 26.50 3.28337.95 2.96×10-3 6.80 25.09 3.22336.55 2.97×10-3 6.60 23.63 3.16335.25 2.98×10-3 6.40 22.05 3.09333.67 3.00×10-3 6.20 20.43 3.02273.15 3.66×10-3 3.80±0.03图3 ln (p/kPa)～1/T曲线由上表的数据作ln (p/kPa)和1/T的曲线，如图3所示.若令式(4)中的ln (p/kPa)为Y，令1/T为X，则图3中直线斜率B e=-λ/R；截距A e为常量.从图3中我们得 -Be=λ/R=5042(K)则 λ=(5042×8.31)/18≈2328(kJ/kg)其中18为水(H2O)的相对分子质量.为了便于讨论实验误差，用上表的数据作一元线性回归法数据处理［8］，得如下结果：B e=-4.980×103, σBe=80A e=17.94,σAe=0.23相关系数r=-0.99768454.经验公式由式(4)， -λ/R=B e=-4.98×103则 λ=4.98×103×8.31/18=2.30×103(kJ/kg) σλ≈40所以 λ=2.30×103±40(kJ/kg)与文献［9］中查得在实验温度范围内λ的平均值λ=2351±30(kJ/kg)相比较，其百分误差为可见实验结果比较精确，可以满足实验教学的需要.4 讨论这个实验提供了一种通过测量温度和体积从而测定水的蒸汽压的实验方法.通过计算可得水的汽化热.作的各种假设和近似也是合理的.结果误差不大.所用实验装置很简单，还能反复使用.除水之外，许多无毒液体都可以用该实验方法测定其饱和蒸汽压和汽化热.5 参考文献1 曾贻伟，龚德纯等.普通物理实验教程.北京：北京师范大学出版社，1989.1262 ［英］泰勒 F. 物理实验手册.张雄等译.昆明：云南科技出版社，1990.1343 ［美］怀特 J M.物理化学实验.钱三鸿，吕颐康译.北京：人民教育出版社，1982.2074 王竹溪.热力学教程.北京：人民教育出版社，1979.131～1355 马本　，高尚惠，孙煜.热力学与统计物理学.北京：高等教育出版社，1994.101～1026 ［美］谢锐生.热力学原理.关德相等译.北京：人民教育出版社，1981.397 ［日］饭田修一等.物理学常数表.曲长芝译.北京：科学出版社，1987.28 龚镇雄.普通物理实验中的数据处理.西安：西北电讯工程出版社，1985.133～1369 Perry R H, Chilton C H. Chemical Engineers Handbook. McGraw-Hill, Kogakusha, Japan, 1973.3-206RESEARCH ON EXPERIMENTION TO PETERMINETHE LATENT HEAT OF VAPORIZATION OF WATERZhang Xiong Ran Guangde Wang Lizhi Ma Li (Department of Physics, Yunnan Normal University, Kunming, 650092, China) Abstract A new method for measuring the latent heat of vapourization of water is introduced. The principle of this method is discussed.Key words latent of vaporization; saturated vapour pressure。

实验3 水的汽化热测定[实验目的]1．测定水的汽化热．2．学习用冷热补偿法减少系统误差的方法．[实验仪器]量热器 水的汽化热测定装置 酒精灯 支架 温度计[实验原理]物质由液态向气态转化的过程称为汽化．在一定压强下，单位质量的液体汽化为同温 度的蒸气所吸收的热量为汽化热．物质由气态向液态转化的过程称为凝结．凝结时要放出 在同一条件下汽化时所吸收的热量．由于直接测水的汽化热不容易，所以本实验采用测量 凝结时放出热量的方法来测定水的汽化热．实验装置如图12—1图12—1从沸水器（蒸汽发生器）出来的水蒸汽在冷凝器中凝结成水，放出热量。

使量热器内 筒和筒里的水温升高．若系统达到平衡时则可列出下列热平衡方程式：lm+mc(t 2-T)=m 1c(T-t 1)+m 2c 1(T- t 1)=( m 1c+ m 2c 1)(T- t 1) (12-1)l=m1[( m 1c+ m 2c 1)(T- t 1) –mc(t 2-T)] (12-2) l ——水的汽化热；m ——凝结成水的蒸气的质量；c ——水的比热；m 1——量热器中液 体的质量；c 1——量热器内筒的比热；m 2——量热器内筒的质量；t 1——量热器中水的初 温；t 2——蒸气的温度；T ——通人蒸气后量热器中水的终温．由于蒸气通过导气管时会有少量凝结，其中一部分会随蒸气一同送人冷凝器，这部分已凝结的水不再提供汽化热．因此对（12-2）中的m 进行修正，设随同蒸气带人冷凝 器中水质量为m ’，则（12-2）式为l='1mm -[( m 1c+ m 2c 1)(T- t 1) –mc(t 2-T)] (12-3) 用本实验的装置，m '不好测定，因此我们仍用（12-2）式进行计算．为了减少实验误差，适当控制实验条件，采用冷热补偿法修正系统误差，使系统的初 温低于室温，终温高于室温，使它们尽量满足如下关系：T －θ=θ- t 1 ，式中θ为室温． 从而使系统在前段时间由环境吸收的热量与后段时间向环境散失的热量可大体上互相抵消．[实验内容〕1．按图（12-1）装好仪器，但不要先把量热器放在导气管下面．2. 向沸水器中注水180－200毫升（为了缩短加热时间，最好是注热水），在沸水器下 面点燃酒精灯．3．测出量热器内筒质量m 2，随后将150毫升左右、低于室温的水注入内筒，测出它们的总质量，从而求出筒里水的质量m 1．4．等到沸水器中的水沸腾，有大量的蒸气从导气管喷出，读出水的沸点温度t 25．测出量热器内衡水的初温t 1。

量热杯中的水如用常温水，则通汽后，水温升高，会向周围散热，产生热量损 失，L 的测量值会偏小，从而产生系统误差。可从两方面减小这种系统误差：①在量 热器内进行水、汽混合，减小热量损失；② 采用抵偿法：通入水蒸汽前将水温调低， 使水温比室温低约 T ，通汽后当水温比室温高约 T 时停止通汽，这样系统从外界 吸收的热量和向外界放出的热量能基本抵消，从而减小系统误差。 2、集成温度传感器 AD590 的测温原理 AD590 特性：输出电流与温度成线性关系，即： I BT A (3)
180.1 178.9 174.0
M (g)
2.4 2.7 2.3
注： m M 2 M 1 , M M 3 M 2 , T1
U1 / R A U /R A U 1 U 0 , T2 2 U2 U0 B B
其中： CW 4187J /( Kg K ) ， C Al 900J /( Kg K ) ， 100 ℃水的汽化热标准值
LS =2.26×10 J/kg，得三次测量数据计算结果如下
第一次：
6
L1
144 .7 4187 33.0 900 (15.8 7.1) 4187 (100 7.1) 1.95 10 6 ( J / kg ) 2.4
合作者：
无
对多人一组的，应注明合作者
怀 化 学 院 实 验 数 据 记 录 纸
实验名称：
水的比汽化热测定
** 专业 ** 班
实验时间： 2011 年 * 月 * 日 教师签名：
___***__ _系 10 级 姓名 数据记录： 学号
100940****
表 1 传感器粗略定标及室温测量数据记录表 灵敏度 B 1.0A / C , 取样电阻 R (1000 10). 计算 A( A ) 271.8 室温 Th (℃) 7

水的比汽化热的测量实验改进以银川能源学院基础部热学实验室液体比汽化热测量和导热系数的测定这两套实验仪器为基础，对比汽化热的测量实验仪器进行了简便的改进，并测量了银川能源学院自来水的比汽化热，结果表明实验改进之后的测量值与公认值十分接近，相对误差较小，达到了满意的教学效果。

标签：水；比汽化热；误差；改进1 实验原理及方法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。

物质由气态凝结为液态时将释放出在同一条件下汽化所吸收的相同的热量。

因而可以通過测量凝结时放出的热量来测量液体汽化時的比汽化热[1]。

液体比汽化热的测量方法一般分为电热法和混合法两类。

银川能源学院基础部物理实验中心有热学实验室，该实验室有用混合法测量液体比汽化热的实验仪器。

方法是将烧瓶中接近100℃的水蒸汽，通过短的玻璃管加接一段很短的橡皮管（或乳胶管）插入到量热器内杯中。

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衡时，其温度值为℃。

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，即：从而其中，为原先在量热器中水的质量，和铝量热器和铝搅拌器的质量，为水的比汽化热。

该公式是不考虑系统与外界热交换产生热量损失时的结论，实验上只要有温差存在，就会有热损失，因而存在系统误差。

改进后我们采用抵偿法减小该统误差[2]，使系统从外界吸收的热量和向外界放出的热量能尽可能抵消。

2 实验内容2.1 集成电路温度传感器AD590的定标本实验采用AD590型集成电路温度传感器来测量温度，它由多个参数相同的三极管和电阻组成，其线性工作电压：4.5V～20V，它的输出电流I与温度满足如下的线性关系：式中B称为传感器的灵敏度，约为，即温度升高（或降低），流过传感器的电流就增加（或减小）1，为传感器在摄氏零度时的输出电流，该值与的热力学温度273K相对应。

利用上述特性，可以制成各种用途的温度计。

水的比汽化热的测量误差分析以银川能源学院基础部热学实验室液体比汽化热测量的实验仪器为基础，重点测量水的比汽化热，分析了用该仪器该方法测量比汽化热时误差的主要来源，并针对误差的来源，提出了简便的改进措施。

标签：水；比汽化热；误差；改进0 引言水的比汽化热的测量是大学物理热学实验室的一个重要实验项目[1]，它对比汽化热和凝结热等热学概念的理解，对理论和实践的有机结合，对学生动手动脑及综合能力的培养有一定的帮助和促进作用。

从学生测量的数据来看，大部分学生所得到结果的误差较大。

本文主要利用混合法测量水的比汽化热，分析了误差产生的主要来源并提出了改进方法，力图使学生在实验的过程中注意误差的来源，并有意地去减小误差，以达到提高实验教学效果的目的。

1 实验原理及方法我们利用混合法来测量水的比汽化热。

方法是将烧瓶中接近100℃的水蒸汽，通过短的玻璃管加接一段橡皮管（或乳胶管）插入到量热器内杯中。

如果水和量热器内杯的初始温度为θ1℃，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衡时，其温度值为θ2℃。

[2.3]如果将系统看成是一个与外界没有热交换的孤立系統，那么Q放=Q吸，即：ML+MC水（θ3-θ2）=（mC水+m1C铝+m2C铝）·（θ2-θ1）从而其中，m为原先在量热器中水的质量，m1和m2铝量热器和铝搅拌器的质量，L为水的比汽化热。

2 实验步骤（1）集成测温传感器AD590的定标。

本实验采用AD590型集成电路温度传感器测量温度，其线性工作电压：4.5V～20V，它的输出电流I与温度θ满足如下的线性关系：I=Bθ+A式中B称为传感器的温度系数（或灵敏度），约为1μA/℃，即温度升高（或降低）1℃，流过传感器的电流就增加（或减小）lμA，A为传感器在摄氏零度时的输出电流，该值与0℃的热力学温度273 K相对应（实验使用时，可放在冰点温度下进行确定）。

利用上述特性，可以制成各种用途的温度计。

水的比汽化热的测定实验的误差分析和数据简易判断方法作者：尹胜来源：《学习导刊》2013年第08期摘要：对水的比汽化热的测定实验误差较大的原因进行了探讨，提出了一种数据简易判断方法。

关键词：比汽化热；误差；数据判断方法水的比汽化热的测定是我校理工科专业大学物理实验课程的一个必修实验，在这几年的教学实践中，发现学生的实验数据误差普遍较大，误差在5～10%范围内的较多，超过10%的也不少。

教师试做时也常有误差超出10%的情况。

本文对该实验误差较大的原因进行了探讨，并提出了一种对数据进行判断的简易方法。

一、实验原理、仪器和方法本实验采用混合法，通过测量水蒸汽充入水中凝结时放出的热量来间接地测量水的比汽化热。

在量热器的量热杯内装上质量为的水，铝质的量热杯和搅拌器的质量为，水和量热杯、搅拌器的初温为，然后往水中通入质量为、温度为（接近l00℃）的水蒸汽，最终达到平衡温度，忽略与外界的热交换，由热平衡可得水的比汽化热（1）式中为水的比热容，为铝的比热容。

实验仪器是上海复旦天欣科教仪器有限公司生产的FD-YBQR型液体比汽化热测量仪，示意图如图1所示。

仪器的特点是：蒸汽的通路中没有蒸汽过滤器，通路较短；使用温度传感器AD590代替水银温度计；电炉的功率可以调节。

自编教材[1]中的实验方法与说明书中介绍的方法基本相同，但更强调抵偿法的应用，也就是充汽前用冰水调低初温到低于室温5～8℃，但不能低于露点，充汽后平衡温度高于室温5～8℃，控制充汽时间使得、和室温相差大致相等。

二、实验结果和分析笔者和两位同事的数据与处理如表1所示，取l00℃，水在时比汽化热的公认值为，表中没有带单位的5项的单位为“ ”. 9次实验中汽化热的误差在5～10%范围内的有4次，超过10%的有3次，可见结果的离散性很大。

因此，学生实验误差大是可以理解的。

主要误差分析如下：1、没有很好地应用抵偿法。

这一般是没有及时停止通汽，致使热量散失较多，这种情况在学生实验中很容易发生。

[精品]液体比汽化热测定实验报告[摘要] 本实验研究了液体比汽化热的测定实验，并在实验中采用恒定体积回火法，对水、乙醇和丙酮的比汽化热的大小及其相对值进行测定。

实验结果表明，液体比汽化热可以通过恒定体积回火法来测定，得到的结果与理论值较吻合，误差在可接受范围内，但受到环境温度和压力的影响，测得的值会有较大的偏差。

[关键词] 液体比汽化热，回火法，水，乙醇，丙酮[绪论] 汽化是一种物体从液体状态转变为气态状态的过程，这个过程所需的热量被定义为汽化热。

液体的汽化热称为液体比汽化热，其大小受温度和压力的影响，是衡量物质汽化能力的重要参数。

目前市场上常用以其来鉴别气体和液体质量等特性，如液体燃料、纯净水、蒸汽石油、原油、蒸汽处理汽油等，是应用比汽化热测定的一个主要领域。

本实验是一种测量液体比汽化热的实验，采用的方法是恒定体积回火法。

此法通过将液体放入一个固定容量的回火容器中，由压力的变化计算出液体的比汽化热。

实验中，将三种物质分别是水、乙醇和丙酮，以水为参考，测定他们的比汽化热，并分析结果。

[实验原理] 回火法是一种测定液体比汽化热的常用方法，它充分依靠压力P等于液体放出全部热量时的值，由此可以测出液体比汽化热的大小。

该实验采用的气压表将液体放入一个固定容量的回火容器中，将坩埚加热，随着温度升高，液体汽化后体积急剧变化，出现明显的压力变化，此时气压表上便可显示出该液体放出所有热量时的压力，再由其求出比汽化热。

[实验结果与讨论]1、实验数据表：试件：水、乙醇、丙酮实验温度(℃)：25°C ± 0.5°C容要：100ml气压表值(MPa)：P1=0、P2=0.138、P3=0.272、P4=0.409液体比汽化热比汽化热(KJ/mol)：41.82 46.15 29.14相对比汽化热：1.000 1.102 0.7002、实验结果分析：。

水的比汽化热的测定一．实验目标和任务1， 测定水的比汽化热； 2， 分析测量中的误差； 二．重难点分析比汽化热指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，由于该定义中的热量难于测定，给实验带来了困难。

三．解决思路可以将起转化成一定质量的水M 的汽化测定温度的变化，即可以测定水的比汽化热。

四．基本原理由于液体的比汽化热不仅和液体的种类有关，而且和汽化时 的温度有关，因为温度升高，液体中的分子和气体中的分子的能量差别将逐渐减小，因此温度升高液体的比汽化热减小。

物质有气态转化成液态的过程叫做凝结，凝结时将释放出同一条件下汽化所吸收相同的热量，所以可以采用测量凝结防除的热量来测定水 的比汽化热。

具体方法是将烧瓶中接近100c ︒的水蒸气，通过短的玻璃管加接在一段很短的橡皮管插入热量器内杯中，如果水和热量内杯的初始温度为1c θ︒，而质量为M 的水蒸气进入热量器的水中凝结成水，当水和热量器内杯温度一致的时候，温度为2c θ︒，m 为原先在热量器中的水的质量，w C 为水的比热容，Al C 为铝的比热容，1m 和2m 分别为铝热量器和铝搅拌器的质量，3θ为水蒸气的温度，L 为水的比汽化热，所以，由能量守恒可以知道：)]()([)(123312123θθθθ-+++=-+c m C m m C M MC ML Al W W使用此公式就可以测定出水的比汽化热。

五．实验条件集成温度传感器 物理（或电子天平） 六．实验步骤1，用物理（或电子）天平称量热器和搅拌器的质量 12()m m +，向热量器加一定量的水，再称盛有水的量热器和搅拌器的总质量0M 减去12()m m +，可以得到水的质量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底的温度（不宜过底）将冷却的内杯放还到量热器内在放在水蒸气管下，使通气橡皮管插入到水中大约1cm 深，不宜过深导致堵塞。

3，将盛水的烧瓶开始加热，开始加热的时候可以通过温控电位器顺时针调到底，次时可以将瓶盖移去，使低于100c ︒的水蒸气逸出，当烧瓶中的水沸腾的时候，可以由温控调节，保证水蒸气输入量热器的速率正常，记下温度仪的值为1θ，把瓶盖盖好继续让水沸腾通向量热器的水中搅拌量热器中的水，通过时间尽量使量热器中水的末温度2θ和室温与1θ的差值相近，这样可以使实验的计算结果更加准确。

实验名称测定水的汽化热一、前言物质由液态向气态转化的过程称为汽化。

在液体中总有一些运动速率大（即动能大）的分子飞离表面而成为气体分子，随着这些高速分子的逸出，液体的温度将要下降。

若要保持温度不变，就需要外界不断的供给能量。

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汽化热。

液体的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，液相中分子和气相分子的能量差别将逐渐减小，因而温度升高，液体的汽化热减小。

二、教学目的1、学习用混合量热法测定水的汽化热。

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、严格按操作要求将蒸汽导入量热器。

四、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：L Q m反过来，当汽体重新凝结成液体时就会放出热量。

所放出的热量跟等量的液体在同一条件下汽化时所吸收的热量相同。

即：汽化热=凝结热由此，本实验通过测定出水蒸汽在常压条件下凝结热，从而根据上式，间接得到水在沸点（100℃）时的汽化热。

θ t 1蒸汽从发生器出来，经玻璃管进入量热器内筒中凝结成水，放出热量，使量热器内筒和水的温度由初温1t 升到θ，设凝结成水的蒸汽质量为m ，蒸汽由2t ℃变到θ℃的有个中间转化过程，那就是2t ℃的水蒸气首先转化成2t ℃的水，这时要放出热量，即凝结热mL ；然后2t ℃的水再与冷水混合，最终达到热平衡，平衡温度为θ℃，这时要放出热量2()c m t θ-水，则总的放热量就是 2()Q mL c m t θ=+-放水设量热器和水的质量分别为1m 、M ，比热分别为1c 、c 。

则量热器、水所得到的热量（不考虑系统的对外散热）： 111()()Q m c M ct θ=+-吸 式中由热平衡方程式 吸放Q Q =则1112()()()m c cM t mc t L m θθ+---=（1）【散热修正】：上述讨论是假定量热器与外界无热量交换时的结论.实际上只要有温度的差异就必然要有热交换存在，因此必须考虑如何防止散热或对散热进行修正。

实验名称水的汽化热的测量一、前言物质由液态向气态转化的过程称为汽化。

在一定压强下，单位物质从液相转变为同温度气相过程中所吸收的热量称为该物质的汽化热。

在液体中总有一些运动速率大（即动能大）的分子飞离表面而成为气体分子，随着这些高速分子的逸出，液体的温度将要下降。

在汽化的过程中，若要保持温度不变，外界就需要不断的供给热量。

液体的汽化热不但和液体的种类有关，而且和汽化时的温度和压强有关，因为温度升高，液相中分子和气相分子的能量差别将逐渐减小，因而温度升高，液体的汽化热减小。

物质从气态向液态转化的过程叫凝结。

凝结时，要放出相同条件下汽化所吸收的热量。

本实验就是运用测量凝结时放出的热量的方法来测定水的汽化热。

二、教学目标1、用混合量热法测定水在大气压强下的汽化热。

2、熟练掌握量热器及物理天平的使用方法。

3、了解一种粗略修正散热的方法——抵偿法。

4、分析实验中产生误差的原因，提出减小误差的方法和措施。

三、教学重点1、理解混合量热法测量水的汽化热的原理和方法。

2、理解散热修正的原理和方法。

四、教学难点1、正确选择测量温度的方法和时机。

2、严格按操作要求将蒸汽导入量热器，注意停止加热的温度条件。

五、实验原理本实验采用混合量热法进行测量。

原理如下：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。

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。

本实验采用量热器，使待测系统和已知热容的系统合二为一，组成一个近似绝热的孤立系统。

量热器的种类很多，随测量的目的、要求、测量精度的不同而异。

本实验所用量热器如图2所示，它是由良导体（铁）做成的内筒与外筒相套而成。

实验内容(必做部分)
• 1．集成电路温度传感器AD590的定标 • 每个集成电路温度传感器的灵敏度有所不同，在实验前，应将其定标。 （实际在我们提供的测量仪器中已经接好电阻为1000Ω 1% ，数 字电压表为四位半，传感器加电源电压为6V。你只要把AD590的红黑 接线分别插入面板中的输入孔即可进行定标或测量）。 • 2．定标工作如下： • （1）电炉的电源线拔掉，量热器内杯里放入冰水混合物，集成电路 温度传感器实际接触冰水混合物。 • （2）这时记下数字电压表的值（唯一确定）。 • （3）连接电炉的电源线，开始加热。 • （4）量热器内杯里放入数字温度计，开始记录数字电压表值和数字 温度计值（10组以上对应的数据）。 • （5）把实验数据用最小二乘法进行直线拟合，求得斜率，截距和相 关系数。
2
1
数据处理
• 1．集成电路温度传感器AD590定标结果。
0C
U (mV)
I (μA)
经最小二乘法拟合得B,A ，r
;
数据处理
2．水的比汽化热的测量数据如下
m1
m2
3
0
编 号 1 2
m(g) U1(mV)
C
U 2 (mV)

2 0C M
M (g)
选做内容
• 测量除水以外其他各种液体的比汽化热，可在烧 瓶的通蒸汽管下部连接一个细长盘绕的金属冷凝 管。冷凝管用短橡皮管与通蒸汽管相接。冷凝管 被浸没在量热器的水中，只露出细管与大气相通。 待测液体的蒸汽进入冷凝管后因冷却而凝结成液 体，当蒸汽被凝结为一定量的液体时，停止加热， 打开通气孔，停止向量热器进蒸汽。整个实验步 骤与测量水的比汽化热相同，只是被凝结的蒸汽 的质量可通过称衡通蒸汽后量热器内杯冷凝管和 液体的质量减去通蒸汽前量热器内杯和冷凝管质 量得到，凝结过程中释放的热量可由量热器测量， 方法同一。