2021年冰的熔解热实验报告
南昌大学物理实验报告
欧阳光明（2021.03.07）
课程名称：物理设计类实验
实验名称：冰的熔解热的测定
学院：专业班级：
学生姓名：学号：
实验地点：座位号：
实验时间：第八周星期三下午十五时四十五分开始
(m2c0+m3c1+m4c2 )(T1-T2 ) =m1L+m1T2C0-----------(1)冰的熔解热的实验公式
L=1/m1(m2c0+m3c1+m4c2)(T1-T2)-T2C0--------------（2）
式中水的比热容C0=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△Q/△t近似与温度差成正比，其数学式为
△Q/△t=k(T-T0)
式中T为系统的温度，T0为环境的温度，k为散热系数，只与系统本身的性质有关。
由此可知，用混合量热法测冰的熔解热时，应尽量让室温处在水的初、终温之间，使系统向外界吸、放的热量基本抵消。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和时间的关系，绘制T-t 曲线，如图(1)中的实线部分。图中T1约为B点对应的水的初温，T2约为C点对应的系统平衡温度，我们用眼睛估寻一个温度，由它对应的G 点绘制一条EGF 直线平行于T 轴，它与BGC 线组成两个小面积BGE 和CGF。估寻的原则是这两个小面积相等。
图(1)中由T1 降温到'过程是系统向环境散热：
q 散t tBG k(T) d t
温度从'降到T2 过程是系统从环境吸热：
q 吸t tGc k(T) d t
q吸和q散正是上述两个小面积，他们相等时便使交换的总热量正好为零。应该指出，由于冰块越溶越小，表面积也变小，交换热量速度变慢，所以T-t 曲线上的BC 段明显地不是直线，其斜率越来越小。
本实验对温度的测量采用精度为1℃的水银温度计和数字万用表测温档。
三、实验仪器：
保温杯一只、数字万用表、水银温度计、湿度计一只，药物分析天平1台（最小分度值2克），吸水纸、水、冰足量、电子秒表一只。
四、实验内容和步骤：
1. 测出量热器内筒的质量和搅拌器的质量。
2. 测出室温。
3. 配制温水，水温高于室温C051左右。
4. 测出温水的质量m2，其水位约为内筒高度的三分之二。
5. 当水温高于室温C08左右时测自然降温曲线（AB）段min
5,每1分钟记录一次温度值。
6. 尽快投冰，用搅拌器不断轻轻搅拌，每s
15记录一次温度值，直到温度不再下降。
7. 测自然升温曲线（DE段）min
5,每1min记录一次温度值。
8. 测出冰块的质量m1。
9. 自己拟定数据记录表格，记录测量数据。
10. 用坐标纸作图，用查小方格个数的方法确定面积，求出、，求出冰的熔解热 ，
并与标准值
g
J/
4.
334比较，求出相对误差，并进行误差分析。
五、实验数据与处理：保温瓶、搅拌
器、温度计质量M1（g）加水后
M2（g）
水溶解
后M3
（g）
水质量
M2-M1
（g）
冰质量
M3-M2
（g）
408.6 597.2 647.2 188.6 50.0
加入热水后升温过程
时间0 1 2 3 4 5 温度32.1 32.4 32.3 32.2 32.1 32 在5分钟时刻加入冰块，并在5分30秒第一次记录数据
时间（s）0 30 45 60 75 90 105 温度（摄氏度）32 28.3 22 19 15 14.2 13 时间（s）120 135 150 165 180 195 210 温度（摄氏度）12 11.8 11.6 11.4 11.2 11.2 11.2 温度大概稳定后
时间（s）240 300 360 420 480 540
温度（摄氏度）11.2 11.4 11.6 11.8 12 12
由数据可以作图：
得T1=31.8摄氏度，T2=10.6摄氏度。
由公式
得：
L=
相对误差：
六、误差分析：
1.试验中，取得的水过满，导致有些热量从保温瓶盖散失，导致测得的熔解热偏小。
2.在试验中，由于加入冰块时，不能及时测得数据，而温度下降是很快的，导致数据测量不及时。
3.由于加入冰块时，温度下降过快，导致读数误差极大，往往没看清读数，示数就已经变化巨大，导致误差的出现。
4.在作散热修正时，由于手工估计面积，导致T1、T2的误差也会特别大。
七、个人实验经过：
1.我在小组中负责计时和读示数工作。
2.第一次实验由于加入冰后温度下降过快，导致计数读数和记时配合失误，导致加入冰后的计
数出现重大失误，实验失败。
3.第二次试验改进，加入稍少量得冰，但由于加入冰块后搅拌不及时，导致在融化厚还存在温度上升的错误数据，实验失败。
4.吸取前两次教训，第三次实验前期准备充分，实验成功。
5.第四次实验，由于前三次实验的经验，第四次实验数据最接近理想值，故本实验报告取第四次测量值。
八、附上原始数据：