溶解热的测定(KNO3溶解热的测定)
KNO 3溶解热的测定
一、实验目的
1.用电热补偿法测定KNO 3在不同浓度水溶液中的积分溶解热。
2.用作图法求KNO 3在水中的微分冲淡热、积分冲淡热和微分溶解热。
二、预习要求
1.复习溶解过程热效应的几个基本概念。
2.掌握电热补偿法测定热效应的基本原理。
3.了解如何从实验所得数据求KNO 3的积分溶解热及其它三种热效应。
4.了解影响本实验结果的因素有那些。
三、实验原理
1.在热化学中，关于溶解过程的热效应，引进下列几个基本概念。
溶解热： 在恒温恒压下，n 2摩尔溶质溶于n 1摩尔溶剂(或溶于某浓度的溶液)中产生的热效应，用Q 表示，溶解热可分为积分(或称变浓)溶解热和微分(或称定浓)溶解热。 积分溶解热：在恒温恒压下，一摩尔溶质溶于n 0摩尔溶剂中产生的热效应，用s Q 表示。 微分溶解热：在恒温恒压下，一摩尔溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应，以1,,2n p t n Q ????
????表示，简写为1
2n n Q ????
????。 冲淡热：在恒温恒压下，一摩尔溶剂加到某浓度的溶液中使之冲淡所产生的热效应。
冲淡热也可分为积分(或变浓)冲淡热和微分(或定浓)冲淡热两种。
积分冲淡热：在恒温恒压下，把原含一摩尔溶质及n 01摩尔溶剂的溶液冲淡到含溶剂为
n 02时的热效应，亦即为某两浓度溶液的积分溶解热之差，以d Q 表示。
微分冲淡热：在恒温恒压下，一摩尔溶剂加入某一确定浓度的无限量的溶液中产生的
热效应，以2,,1n p t n Q ???? ????表示，简写为2
1n n Q ???? ????。 2.积分溶解热(s Q )可由实验直接测定，其它三种热效应则通过s Q —n 0曲线求得。 设纯溶剂和纯溶质的摩尔焓分别为)1(m H 和)2(m H ，当溶质溶解于溶剂变成溶液后，在溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为m H ,1和m H ,2，对于由1n 摩尔溶剂和2n 摩尔溶质组成的体系，在溶解前体系总焓为H 。
)2()1(21m m H n H n H += ( 1 )
设溶液的焓为H ′，
m m H n H n H ,22,11/+= ( 2 )
因此溶解过程热效应Q 为
[][])2()1(,22,11/m m m m mix H H n H H n H H H Q -+-=-=?=
)2()1(21H n H n mix m mix ?+?= ( 3 )
式中，)1(m mix H ?为微分冲淡热，)2(m mix H ?为微分溶解热。根据上述定义，积分溶解热s Q 为
)
1()2()1()2(02122m mix m mix m mix m mix mix s H n H H n n
H n H n Q Q ?+?=?+?=?==
（4）
在恒压条件下，H Q mix ?=，对Q 进行全微分
（5）
上式在比值
2
1
n n 恒定下积分，得
（6）
全式以n 2除之1
2)2(n
mix n Q H ????
????=?
（7）
因 s
s Q n Q Q n Q 22== 0210
21
n n n n n n == （8）
则 2
2200221)()(n s n S n n Q n n Q n n Q ?
??? ????=????????=????
???? （9） 将(8)、(9)代入(7)得:
2
1
2n
s
n
s n
Q
n
n
Q
Q??
?
?
?
?
?
?
+
??
?
?
?
?
?
?
=(10）
对比(3)与(6)或(4)与(10)式,微分冲淡热)1(
H
mix
?可表示为
2
2
1
)1(
)1(
n
s
mix
n
mix n
Q
H
n
Q
H??
?
?
?
?
?
?
=
?
??
?
?
?
?
?
?
=
?或
以
S
Q对
n作图，可得图Ⅲ-2-1的曲线关系。在图Ⅲ-2-1中，AF与BG分别为将一摩尔溶
质溶于
01
n和
02
n摩尔溶剂时的积分溶解热
S
Q，BE表示在含有一摩尔溶质的溶液中加入溶
剂，使溶剂量由
01
n摩尔增加到
02
n摩尔过程的积分冲淡热
d
Q。
EG
BG
Q
Q
Q
n
s
n
s
d
-
=
-
=
01
02
)
(
)
((11)
图Ⅲ-2-1中曲线A点的切线斜率等于该浓度溶液的微分冲淡热。
由（10）式可知，切线在纵轴上的截距等于该浓度的微分溶解热。
图Ⅲ-2-1 Q S—n0关系图
由图Ⅲ-2-1可见，欲求溶解过程的各种热效应，首先要测定各种浓度下的积分溶解热，然后作图计算。
一般量热计由数字式精密温度计、搅拌器、杜瓦瓶、加样漏斗和加热器等组成。
3.测量热效应是在“量热计”中进行。量热计的类型很多，分类方法也不统一，按传热介质分有固体或液体量热计，按工作温度的围分有高温和低温量热计等。一般可分为两类:一类是等温量热计，其本身温度在量热过程中始终不变，所测得的量为体积的变化，如冰量热计等;另一类是经常采用的测温量热计，它本身的温度在量热过程中会改变，通过测量温度的变化进行量热，这种量热计又可以是外壳等温或绝热式的等。本实验是采用绝热式测温量热计，它是一个包括量热器、搅拌器、电加热器和温度计等的量热系统，如图Ⅲ-2-2所示量热计直径为8cm、容量为1000mL的杜瓦瓶，并加盖以减少辐射、传导、对流、蒸发等热交换。电加热器是用直径为0.1mm的镍铬丝，其电阻约为10Ω，装在盛有油介质的硬质薄玻璃管中，玻璃管弯成环形，加热电流一般控制在300mA～500mA。为使均匀有效地搅拌，一般用电动搅拌器，也可按捏长短不等的两支滴管使溶液混合均匀。用用数字精密温度计测量温度变化。在绝热容器中测定热效应的方法有两种:
(1)先测定量热系统的热容量C，再根据反应过程中温度变化ΔT与C之乘积求出热效应(此法一般用于放热反应)。
(2)先测定体系的起始温度T，溶解过程中体系温度随吸热反应进行而降低，再用电加热法使体系升温至起始温度，根据所消耗电能求出热效应Q。
=2
Q=
IUt
Rt
I
式中，I为通过电阻为R的电热器的电流强度(A); U为电阻丝两端所加电压(V); t为通电时间(s). 这种方法称为电热补偿法。
本实验采用电热补偿法，测定KNO3在水溶液中的积分溶解热，并通过图解法求出其它三种热效应。
四、仪器药品
1.仪器
中和热量热装置1套; 精密直流稳压电源(1A，0V～30V)1台; 数字式精密温度计1台; 秒表1只（用手机替代）; 200ml容量瓶1个；称量瓶(25mm×25mm) 8只; 干燥器1只; 研钵1个。
2.药品
KNO3(分析纯)。
3.试验装置
五、实验步骤
1.稳压电源使用前在空载条件下先通电预热15min。
2. 将8个称量瓶编号，依次加入在研钵中研细的KNO3，其重量分别为2.5g、1.5g、2.5g、2.5g、
3.5g、4g、4g和
4.5g，放入烘箱，在110℃烘1.5h～2h，取出放入干燥器中(在实验课前进行)。
3.用分析天平准确称量上面8个盛有KNO3的称量瓶，称量后将称量瓶放回干燥器中待用。
4.在杜瓦瓶中装入200ml蒸馏水，调好数字式精密贝温度计，连好线路(杜瓦瓶用前需干燥)。
5.经教师检查无误后接通电源，调节稳压电源，使加热器功率约为2.5W，保持电流稳定，开动搅拌按扭，当水温慢慢上升到比室温水高出1.5℃时读取准确温度，按下秒表开始计时，同时从加样漏斗处加入第一份样品，并将残留在漏斗上的少量KNO3全部掸入杜瓦瓶中，然后用塞子堵住加样口。记录电压和电流值，在实验过程中要一直搅拌液体，加入KNO3后，温度会很快下降，然后再慢慢上升，待上升至起始温度点时，记下时间（读准至秒，注意此时切勿把秒表按停），并立即加入第二份样品，按上述步骤继续测定，直至八份样品全部加完为止。
6.测定完毕后，切断电源，打开量热计，检查KNO3是否溶完，如未全溶，则必须重作;溶解完全，可将溶液倒入回收瓶中，把量热器等器皿洗净放回原处。
7.用分析天平称量已倒出KNO3样品的空称量瓶，求出各次加入KNO3的准确重量。
六、注意事项
1.实验过程中要求I、V值恒定，故应随时注意调节。
2.实验过程中切勿把秒表按停读数，直到实验最后结束方可停表。
3.固体KNO 3易吸水，故称量和加样动作应迅速。固体KNO 3在实验前务必研磨成粉状，并在110℃烘干。
4.量热器绝热性能与盖上各孔隙密封程度有关，实验过程中要注意盖好，减少热损失。
七、数据处理
1.根据溶剂的重量和加入溶质的重量，求算溶液的浓度，以n 表示
1
.10102
.18223
20累
W d V n n n O
H O H KNO O H ÷
?=
=
2.按Q=IUt 公式计算各次溶解过程的热效应。
3.按每次累积的浓度和累积的热量，求各浓度下溶液的n 0和Q S 。
4.将以上数据列表并作Q S —n 0图，并从图中求出n 0=80，100，200，300和400处的积分溶解热和微分冲淡热，以及n 0从80→100，100→200，200→300，300→400的积分冲淡热。
【思考问题】
1.本实验的装置是否可测定放热反应的热效应？可否用来测定液体的比热、水化热、生成热及有机物的混合等热效应？
2.对本实验的装置、线路你有何改进意见？
swc -ⅡD 型数字式精密温度计的使用方法
SWC-ⅡD 智能数字恒温控制器使用方法：
1、将传感器置于介质中，电源开关置于“开”。观察显示屏上温度与温差的读数。
2、当温度与温差的读数达到平衡的时候，按下采零键，当温差的读数显示为0.000的时候，按下锁定键。
3、时间的设定。按下向上箭头，使读数为15秒。松开按纽，读数开始倒记时。当到达0时，蜂鸣器鸣叫，温差读数保持2秒不变，此时记下读数即可。
SWC-ⅡC数字式精密温度计使用方法
一.使用方法
1.操作实验前的准备.
(1)将仪器后面板的电源线插入220V电源.
(2)检查探头编号,并将其和后盖的“Rt”端子对应连接紧.
(3)将探头插入被测物中深度应大于50mm,打开电源开关.
2.温度测量
(1)将面板“温度-温差”按钮置于“温度”位置，此时显示器最末尾显示“０C”表明仪
器处于温度测量测量状态．
(2)将面板“测量－保持”按钮置于测量位置。
３.温差测量
(1)将面板“温度-温差”按钮置于“温差”位置，此时显示器最末尾显示“０”，表明
仪器处于温差测量测量状态．
(2)将面板“测量－保持”按钮置于测量位置。
(3)按被测物的实际温度调节“基温选择”，使读数的绝对值尽可能小，记下数字T1
(4)显示器动态显示的数字为相对于Ｔ１的温度变化△T。
二.注意事项
(1)本仪器仅适用于220V电源。
(2)作温差测量时，“基温选择”在一次测量中不允许换档。
(3)仪器数字不变，可检查仪器是否处于“保持”状态。
混合法测冰的熔化热
实验三 混合法测冰的熔化热 【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。 詹姆斯·普雷斯科特·焦耳——生平简介(1818-1889) 焦耳是英国著名物理学家，1818年12月24日生于英国曼彻斯特。他研究 的实验成果有焦耳-楞次定律,焦耳气体自由膨胀实验、焦耳-汤姆孙效应、焦耳热 功当量实验、焦耳热等。焦耳于1840～1850年进行的热功当量实验为热力学第 一定律的科学表述奠定了基础。 1889年10月11日焦耳在塞尔逝世,终年71岁。 为了纪念他对科学发展的贡献,国际计量大会将能量、功、热量的单位命名为焦耳。 【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。 【实验仪器和用具】 量热器（BDI-302A 型），数字温度计（SN2202或DM-T ）或水银温度计（0~50℃，0.1℃）、烧杯、电子天平（YJ6601）、冰柜、或恒温数显水浴锅、保温桶、小量筒（10ml,0.5ml ）、电子秒表或机械秒表等。 图
【实验原理】 1、热平衡方程式 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 。 将质量m ，温度为0℃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： 010*******()(-)mL mC t m C m C m C t t +=++ （3-1） 解得冰的熔化热为： 00112201011()(-)-L m C m C m C t t C t m = ++ （3-2） 上式中：m 为冰的质量，0m 为量热器内筒中所取温水的质量，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）， 22m C 是温度计插入水中部分的热容（对水银温度计22 1.9m C V =，V 数值上等于温度计插入水中体积的毫升数，单位为o J C ; 对数字温度计的22m C 可不计。），0t ,1t 为投冰前、后系统的平衡温度。实验中可测出m , 0m ，1m ，22m C ，0t ,1t 的值，0C ，1C 为已知量，故可以求出L 的值。 2、初温与末温的修正 上述结论是在假定冰熔化过程中，系统与外界没有热交换的条件。实际上，只要有温度差异就必然有热交换的存在。因此必须考虑如何防止或进行修正热散失的影响。 第一，冰块在投入量热器水中之前要吸收热量，这部分热量不容易修正，应尽量缩短投放时间。第二，引起测量误差最大的原因是0t ,1t 这两个温度值，这是由于混合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 和混合温度1t 都与无热交换时的初温度和混合温度有差异，因此，必须对0t 和1t 进行修正。修正方法用图解法进行。考察投冰前、冰融化过程和冰全部融化后持续的三个阶段内的水温随时间的变化情况，作出时间~温度曲线（ABCDE ）。 实验时，从投冰前5分钟开始，每30秒测一次水温，直至冰完全熔化后5分钟为止，中间测时、测温不间断。将记录的时间~温度，在二维坐标上先描出点，再将点连成连续的曲线ABCDE ，如图3-6示：图中AB 为投冰前的放热线（近似为直线），BCD 为熔化时的曲线，DE 为熔化后的吸热线（近似为直线），B 、D 两点为为温度计实测的投冰前后的系统初、末温度。 下面讨论对曲线ABCDE 的处理方法，可以采取两种方法。 方法一、在BCD 段找出与室温θ对应的点C ，过C 作一条垂直于时间轴的垂线FG ，分别与AB 、ED 的延长线交于F 、G 。在冰熔化的过程中，当水温高于室温前（BC 段），量热器 一直在放热，故混合前的理论初温值应该低于投冰前的测量温度值（B 点值）；同理，水温低于室温后（CD 段），量热器从环境吸热，故熔化完的理论温度要低于温度计显示的最低温度值（D 点值）。如果图中BCF ，CDG 两部分的面积近似相等（一般需要多次实验改变参数，才可以达到较好的近似），根据牛 电子天平图3-5 图3-6
物理化学实验报告_溶解热的测定
物理化学实验报告 溶解热的测定 实验时间：2018年4月日 姓名：刘双 班级： 学号： 1.实验目的 （1）了解电热补偿法测量热效应的基本原理。 （2）用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热，通过计算或者作图求出硝酸钾在水中的微分溶解热、积分冲淡热和微分冲淡热。 （3）掌握微机采集数据、处理数据的实验方法和实验技术。 2.实验原理 物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热，物质溶解过程包括晶体点阵的破坏、离子或分子的溶剂化、分子电离（对电解质而言）等过程，这些过程热效应的代数和就是溶解过程的热效应，溶解热包括积分（或变浓）溶解热和微分（或定浓）溶解热。把溶剂加到溶液中使之稀释，其热效应称为冲淡热。包括积分（或变浓）冲淡热和微分（或定浓）冲淡热。 溶解热Q：在恒温、恒压下，物质的量为n2的溶质溶于物质的量为n1的溶剂（或溶于某浓度的溶液）中产生的热效应。 积分溶解热Qs：在恒温、恒压下，1mol溶质溶于物质的量为n1的溶剂中产生的热效应。 微分溶解热(ee ee2)e 1 ：在恒温、恒压下，1mol溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中 的热效应。 冲淡热：在恒温、恒压下，物质的量为n1的溶剂加入到某浓度的溶液中产生的热效应。 积分冲淡热Q d:在恒温、恒压下，把原含1mol溶质和n02mol溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n01mol时的热效应，为某两浓度的积分溶解热之差。 微分冲淡热(ee ee1) e2 或(eee ee0 ) e2 ：在恒温、恒压下，1mol溶剂加入到某一确定浓度的无 限量的溶液中产生的热效应。 它们之间的关系可表示为:
dQ=(ee ee1) e2 ee1+( ee ee2 ) e1 ee2 上式在比值e1 e2 恒定下积分，得： e=(ee ee1 ) e2 e1+( ee ee2 ) e1 e2 ee2=ee，令：e1 n2 =e0，则有： ( ?Q ?n1 )=[ ?(n2Q s ?(n2n0) ]=( ?Q s ?n0 ) Q d=(ee)e01?(ee)e02 其中积分溶解热ee可以直接由实验测定，其他三种可以由ee?e0曲线求得。 欲求溶解过程中的各种热效应，应先测量各种浓度下的的积分溶解热。可采用累加的方法，先在纯溶剂中加入溶质，测出热效应，然后再这溶液中再加入溶质，测出热效应，根据先后加入的溶质的总量可计算出n0，而各次热效应总和即为该浓度下的溶解热。本实验测量硝酸钾溶解在水中的溶解热，是一个溶解过程中温度随反应的进行而降低的吸热反应，故采用电热补偿法测定。先测定体系的初始温度T，当反应进行后温度不断降低时，由电加热法使体系复原到起始温度，根据所耗电能求出热效应Q。 3.仪器和试剂 反应热测量数据采集接口装置： NDRH-1型，温度测量范围0～40℃，温度测量分辨率0.001℃，电压测量范围0～20V，电压测量分辨率0.01V，电流测量范围0～2A，电流测量分辨率0.01A。 精密稳流电源：YP-2B型。 微机、打印机。 量热计（包括杜瓦瓶，搅拌器，加热器，搅拌子）。 称量瓶8只，毛笔，研钵。 硝酸钾（A.R.） 4.实验操作 （1）取8个称量瓶，分别编号。 （2）取KNO3于研钵中，研磨充分。 （3）分别称量约 2.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0、4.0、4.5g 研磨后的硝酸钾，放入 8 个称量瓶中，并精确称量瓶子与药品的总质量。记录下所称量的数据。
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0 0C 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。
溶解热的测定实验报告
溶解热测定 姓名 学号 班级 实验日期 1 实验目的 （1）了解电热补偿法测定热效应的基本原理。 （2）用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热，通过计算或作图求出硝酸钾在水中的微分溶解热、积分溶解热和微分冲淡热。 （3）掌握用微机采集数据、处理数据的实验方法和实验技术。 2 实验原理 溶解热：恒温恒压下，物质的量为2n 的溶质溶于物质的量为1n 的溶剂(或溶于某浓度溶液)中产生的热效应，用Q 表示。 积分溶解热：恒温恒压下，1mol 溶质溶解于一定量的溶剂中形成一定浓度的溶液，整个过程产生的热效应。用s Q 表示。 微分溶解热：恒温恒压下，1mol 溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应，以1 2n n Q ???? ????表示。 冲淡热：恒温恒压下，一定量的溶剂A 加到某浓度的溶液使之稀释所产生的热效应。 积分冲淡热：恒温恒压下，在含有1mol 溶质的溶液中加入一定量的溶剂，使之稀释成另一浓度的溶液的过程中产生的热效应，以d Q 表示。 微分冲淡热：恒温恒压下，1mol 溶剂加入到某一浓度无限量的溶液中所发生的热效应， 以21n n Q ???? ????或2 0n s n Q ???? ????表示。 它们之间关系可表示为： s Q n Q =2 令021n n n = 2 1002n s n s n Q n n Q Q ???? ????+???? ????= ()()0201n s n s d Q Q Q -= 积分溶解热s Q 可由实验测得，其他三种热效应则可通过0n Q s -曲线求得，曲线某点的切线的斜率为该浓度下的摩尔微分稀释热，切线与纵坐标的截距，为该浓度下的摩尔微分溶解热 (即OC )。显然，图中A 点的摩尔溶解热与B 点的摩尔溶解热之差为该过程的摩尔积分稀释热(即BE )。
实验1 溶解热的测定 操作步骤
实验1 溶解热的测定 注意事项： 1.本实验应确保样品充分溶解，因此实验前必须充分研磨样品。已进行研磨和烘干处理的样品位于靠窗口 的烘箱中。实验中每位同学使用完样品后必须及时研磨好足够的样品，并放入靠窗口的烘箱进行烘干处理，以备下一位同学使用。 2.硝酸钾加入快慢的控制，是实验成败的关键。加得太快，会使温差过大，体系与环境的热交换加快，测 得的溶解热偏低，另外加样太快会致使磁子陷住不能正常搅拌。加得太慢，一旦温度升到一个较高的值，即使加入所有硝酸钾也无法使温差回到零度以下，导致实验失败。一般ΔT控制在-0.3℃左右为宜，最低不要超过-0.5℃，但要始终为负值。实验中要时刻注意温差的变化，掌握好加料的时间和量。在每组实验完后，温差回升到0℃以上，此时升温较快，需要及时加入较多的硝酸钾，否则温差可能再无法回到负值。 3.实验时需控制合适的搅拌速度。搅拌太快，会以功的形式向系统中引入能量；搅拌太慢，会因水的传热 性差而导致Q s值偏低，而且硝酸钾难以完全溶解，若实验结束发现有未溶解的硝酸钾，应重做实验。 4.数据采集过程中，切记不要进行任何其它操作，否则需要重新采集数据。 5.将仪器放置在无强电磁场干扰的区域内。 6.不要将仪器放置在通风的环境中，尽量保持仪器附近的气流稳定。 实验步骤： 1.称硝酸钾26 g。(已进行研磨和烘干处理)，放入干燥器中。 2.将8个称量瓶编号。在台称上称量，依次加入约2.5、1.5、2.5、 3.0、3.5、 4.0、4.0、和4.5 g硝酸钾， 再用分析天平称出准确数据，把称量瓶依次放入干燥器中待用。 3.量取200 mL去离子水于保温杯内，打开反应热测量数据采集接口装置的电源，将温度传感器擦干置于 空气中，预热3 min，但不要打开恒流源及搅拌器电源。 4.4个菜单项：1)参数矫正； 2)开始实验；3)数据处理；4)退出。 1）参数矫正 参数矫正菜单中有‘电压参数矫正’和‘电流参数矫正’两个子菜单项，电压参数和电流参数一般情况下不需矫正。 2）开始实验 首先选择串口com 1 搅拌器电源，把保温杯放在磁力搅拌器上，调节磁子的转速，将带有加热器及漏斗的盖子放好，测量加热器功率，并调节恒流源，使加热器功率在2.25~2.3 W之间，同时将温度传感器也放入其内。按下回车键，测量水温。(注意温度传感器探头不要与搅拌磁子和加热电阻丝相接触)。这时不要再调节功率。
冰的熔解热的测定实验报告
实验名称测定冰的熔解热 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 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。 三、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T0），数字温度计浸入水中的部分放出的热量忽略不计。设混
冰的熔化热-实验报告
XX大学物理学院实验报告 实验名称：测定冰的熔化热 学生姓名：XXX 学号：XX 实验日期：20XX年XX月XX日 一、数据及处理 3. 投入冰的时刻：t=250s 冰的温度：-13.0℃ 室温：26.1℃ 5. 计算得到冰的熔化热L=3.22x10J/kg 6. T-t图像：
7. 从图中得到的信息： 水的初始温度（承装水时）：39.5℃； 投入冰前水温下降速度：0.1℃/30s； 投入冰时水温：38.7℃； 冰完全融化后的温度：22.1℃； 系统达到稳定状态耗时：约100s； 投入冰时温度比室温高12.6℃，稳定后温度比室温低4℃，其比值为3.15； 二、分析与讨论 1. 误差的主要来源： 误差主要来源于搅拌过程和转移过程之中水的溅出，包括溅出到桌上与溅出到外筒里，这将直接影响冰的测量质量，由于在计算式中，冰的质量位于分母，故放大了绝对误差。因此，在失败（误差过大）一次后，采取连同外筒一起测量质量的方法，防止在取出内筒过程中造成的溅出，同时测量包括溅入外筒的水。 2. 补偿法的意义： 理论公式的适用范围是有限的，在相当多的实验情况下，不可避免的会出现超出适用范围的因素，例如本实验中的对环境吸放热，无法实现完全绝热的实验条件，带来系统的偏差。补偿法可以在一定程度上减小这些不可抗因素的影响，使作用效果相反的两种因素相互抵消以维持实验结果，从而减小实验误差。在其他的实验中，例如迈克尔逊干涉仪中，也存在着大量的补偿法应用。 3. 测量值偏小的原因： （1）取出冰块和将冰块擦干时不可避免的会与外界，特别是加持、擦拭工具间相互传热，甚至与手掌间接传热，造成温度上升，使熔化热计算值偏低； （2）读取系统热平衡温度时，由于外界导热的影响以及温度计示数的延迟使温度读取值偏大，导致熔化热计算值偏低； （3）拟合过程采取直线拟合，与原本的二次拟合存在差异，导致起始温度较推断值更高，使熔化热计算值偏低。 三、收获与感想 （1）投入冰前与最终稳定后，温度的变化较为缓慢，测量数据点可以选择更疏一些。（2）投入冰后到稳定前，温度变化非常剧烈，测量数据点可以选择更密一些。 （3）投入冰与记录时间、温度难以同时进行，故可以根据投入冰前的温度变化线性推出投入冰时刻的系统温度，以获得准确值，在其他热学实验中也可以应用。 （4）在量程允许的情况下，将整个量热器称量质量，而不取出内筒，减少必要的操作步骤，减少水的溅出带来的误差。 （5）初步了解并使用了补偿法，为以后在测电阻、迈克尔逊干涉仪等实验增加经验。
冰的熔解热的测定实验报告
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' θ J K T 1 T 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
测定冰的熔化热-实验报告
测定冰的熔化热实验报告（一）实验数据及处理 1.第一次实验数据处理 C水=4.18×103J/(Kg·K）C1=C2=0.389×103J/(Kg·K）C冰=1.80×103 J/(Kg·K） m=22.69 g m0=164.16 g T2-T3=15.2℃
2.第二次实验数据处理 C水=4.18×103J/(Kg·K）C1=C2=0.389×103J/(Kg·K）C冰=1.80×103 J/(Kg·K） m=22.97g m0=171.13g T2-T3=13.8℃
（T2-θ):(θ-T3)= 10.1 ：3.7 （二）分析与讨论 1.从实测数据看，如果实验全过程中散热、吸热没有达到补偿，冰的熔化热结果不一定偏离“合理”的数据范围，这说明散热或吸热并不是该系统的主要实验误差来源。那么，本实验的主要误差来源是什么？ 由熔化热的公式看，对计算结果影响最大的量是m，即冰的质量。由于采用间接测量法，因此冰的质量是比较容易产生误差的，比如投冰时溅出水，就会对
算出的冰的质量产生影响，从而产生误差。 2.通过实验去体会粗略修正散热的方法——补偿法在本实验中的应用对学习做实验的意义。 在实验系统不能很好地保证绝热时，用补偿法修正系统误差是一个办法，也是一个好的思路。在这次实验中，我们应该反复摸索，对各物理参量进行合理的选择和调整，使散热和吸热基本达到补偿。 然而，实验结果证实量热器是一个很好的绝热系统，因此，在分析系统误差来源时，应实事求是地、定量地进行分析，不能将误差的来源归结为系统的散热、吸热未能达到补偿。 3.在本实验室提供的条件下，实测熔化热的结果通常小于文献值 L=3.34×105J/Kg，你能分析是什么原因吗？ 本实验未计算温度计插入水中的部分带来的影响。
实验3_溶解热的测定
实验3 溶解热的测定 坂井优 2013080091 化32 同组实验者：郑少冬 实验日期：2015-11-26 提交报告日期：2012-12-4 带实验老师： 1 引言 1.1 实验目的 1．测量硝酸钾在不同浓度水溶液的溶解热，求硝酸钾在水中溶解过程的各种热效应。 2．掌握量热装置的基本组合及电热补偿法测定热效应的基本原理。 3．复习和掌握常用的测温技术。 1.2 实验原理 1.2.1 基本实验原理 物质溶于溶剂中，一般伴随有热效应的发生。盐类的溶解通常包含着几个同时进行的过程：晶格的破坏、离子或分子的溶剂化、分子电离（对电解质而言）等。热效应的大小和符号决定于溶剂及溶质的性质和它们的相对量。 在热化学中，关于溶解过程的热效应，需要了解以下几个基本概念。 溶解热 在恒温恒压下，溶质B 溶于溶剂A(或溶于某浓度溶液)中产生的热效应，用sol H ?表示。 摩尔积分溶解热 在恒温恒压下，1mol 溶质溶解于一定量的溶剂中形成一定浓度的溶液，整个过程产生的热效应。用sol m H ?表示。 sol sol m B H H n ??= （1） 式中, B n 为溶解于溶剂A 中的溶质B 的物质的量。 摩尔微分溶解热 在恒温恒压下，1mol 溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应，以,,( )A sol T P n B H n ???表示，简写为()A sol n B H n ???。 稀释热 在恒温恒压下，一定量的溶剂A 加到某浓度的溶液中使之稀释，所产生的热效应。 摩尔积分稀释热 在恒温恒压下，在含有1mol 溶质的溶液中加入一定量的溶剂，使之稀释成另一浓度的溶液，这个过程产生的热效应，以dil m H ?表示。 21dil m sol m sol m H H H ?=?-? （2） 式中，2sol m H ?、1sol m H ?为两种浓度的摩尔积分溶解热。
物化实验报告：溶解热的测定-KCl、KNO3
华南师范大学实验报告 课程名称 物理化学实验 实验项目 溶解热的测定 【实验目的】 1．用量热计简单测定硝酸钾在水中的溶解热。 2．掌握贝克曼温度计的调节和使用。 【实验原理】 盐类的溶解往往同时进行着两个过程：一是晶格破坏，为吸热过程；二是离子的溶剂化，为放热过程。溶解热是这两种热效应的总和。最终是吸热还是放热，则由这两种热效应的相对大小来决定。 本实验在定压、不做非体积功的绝热体系中进行时，体系的总焓保持不变，根据热平衡，即可计算过程所涉及的热效应。 T C C W C W W M H m sol ??++-=?][322111 ）（ （3.1） 式中: m Sol H ?为盐在溶液温度和浓度下的积分溶解热，单位：kJ ·mo1–1； 1W 为溶质的质量，单位：kg ； T ?为溶解过程的真实温差，单位：K ； 2W 为水的质量，单位：kg ； M 为溶质的摩尔质量，单位：kg ·mo1–1 ； 21C C 、分别为溶质和水的比热，单位：11--?K kg kJ ； 度升 3C 为量热计的热容(指除溶液外,使体系温高1℃所需要的热量) ，单位：kJ 。 实验测得W 1、W 2、ΔT 及量热计的热容后，即 可按 图3.1溶解热测定装配图 1.磁力搅拌器； 2.搅拌磁子； 3.杜瓦瓶； 4.漏斗； 5.传感器； 6.SWC —IIC 数字贝克曼温度仪．
(3.1)式算出熔解热m Sol H 。 【仪器与药品 】 溶解热测量装置一套（如图3.1所示）；500ml 量筒一个；KCl(A.R.) ；KNO 3(A.R.) 【实验步骤】 1．量热计热容的测定： 本实验采用氯化钾在水中的溶解热来标定量热计热容3C 。为此，先在干净的量热计中装入500m1蒸馏水，将与贝克曼温度计接好的传感器插入量热计中，放在磁力搅拌器上，启动搅拌器, 保持60－90转／分钟的搅拌速度，此时，数字显示应在室温附近，至温度变化基本稳定后，每分钟准确记录读数一次，连续8次后，打开量热计盖，立即将称量好的10克氯化钾(准确至0.01克)迅速加入量热计中，盖上盖，继续搅拌，每分钟记录一次读数，读取12次即可停止。然后用普通水银温度计测出量热计中溶液的温度，倒掉溶液。 2．硝酸钾溶解热的测定：用硝酸钾代替氯化钾重复上述实验，区别是称取硝酸钾的质量为7克(准确至0.01g)。完成一次实验后，溶液不倒掉。同样连续读数8次后，再向溶液中加入7克硝酸钾，再读取12次温度完成第二次测量。实验结束，倒掉溶液 【数据的处理】 1.各样品溶解前后温差的雷诺校正图
溶解热的测定(KNO3溶解热的测定)
KNO 3溶解热的测定 一、实验目的 1.用电热补偿法测定KNO 3在不同浓度水溶液中的积分溶解热。 2.用作图法求KNO 3在水中的微分冲淡热、积分冲淡热和微分溶解热。 二、预习要求 1.复习溶解过程热效应的几个基本概念。 2.掌握电热补偿法测定热效应的基本原理。 3.了解如何从实验所得数据求KNO 3的积分溶解热及其它三种热效应。 4.了解影响本实验结果的因素有那些。 三、实验原理 1.在热化学中，关于溶解过程的热效应，引进下列几个基本概念。 溶解热： 在恒温恒压下，n 2摩尔溶质溶于n 1摩尔溶剂(或溶于某浓度的溶液)中产生的热效应，用Q 表示，溶解热可分为积分(或称变浓)溶解热和微分(或称定浓)溶解热。 积分溶解热：在恒温恒压下，一摩尔溶质溶于n 0摩尔溶剂中产生的热效应，用s Q 表示。 微分溶解热：在恒温恒压下，一摩尔溶质溶于某一确定浓度的无限量的溶液中产生的热效应，以1,,2n p t n Q ???? ????表示，简写为1 2n n Q ???? ????。 冲淡热：在恒温恒压下，一摩尔溶剂加到某浓度的溶液中使之冲淡所产生的热效应。 冲淡热也可分为积分(或变浓)冲淡热和微分(或定浓)冲淡热两种。 积分冲淡热：在恒温恒压下，把原含一摩尔溶质及n 01摩尔溶剂的溶液冲淡到含溶剂为 n 02时的热效应，亦即为某两浓度溶液的积分溶解热之差，以d Q 表示。 微分冲淡热：在恒温恒压下，一摩尔溶剂加入某一确定浓度的无限量的溶液中产生的 热效应，以2,,1n p t n Q ???? ????表示，简写为2 1n n Q ???? ????。 2.积分溶解热(s Q )可由实验直接测定，其它三种热效应则通过s Q —n 0曲线求得。 设纯溶剂和纯溶质的摩尔焓分别为)1(m H 和)2(m H ，当溶质溶解于溶剂变成溶液后，在溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为m H ,1和m H ,2，对于由1n 摩尔溶剂和2n 摩尔溶质组成的体系，在溶解前体系总焓为H 。 )2()1(21m m H n H n H += ( 1 ) 设溶液的焓为H ′， m m H n H n H ,22,11/+= ( 2 )
大学物理实验讲义(冰的熔化热) (1)
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0 0C 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 mC t t +=+- 解得冰的熔化热为： 001101011 ()(-)L m C m C t t C t m = +- 上式中：0 0 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。因此，必
试验3溶解热的测定
第次课 4 学时
实验3 溶解热的测定 一、实验目的 1．用量热计简单测定硝酸钾在水中的溶解热。 2．掌握贝克曼温度计的调节和使用。 二、实验原理 盐类的溶解往往同时进行着两个过程：一是晶格破坏，为吸热过程；二是离子的溶 剂化，为放热过程。溶解热是这两种热效应的总和。最终是吸热还是放热，则由这两种热效应的相对大小来决定。 本实验在定压、不做非体积功的绝热体系中进行时，体系的总焓保持不变，根据热平衡，即可计算过程所涉及的热效应。 T C C W C W W M H m s o l ??++-=?][322111 ）（ （3.1） 式中: m Sol H ?为盐在溶液温度和浓度下的积分溶解热，单位：kJ·mo1–1； 1W 为溶质的质量，单位：kg ； T ?为溶解过程的真实温差，单位：K ； 2W 为水的质量，单位：kg ； M 为溶质的摩尔质量，单位：kg·mo1–1； 21C C 、分别为溶质和水的比热，单位：11--?K kg kJ ； 3C 为量热计的热容(指除溶液外,使体系温度升高1℃所需要的热量) ，单位：kJ 。 实验测得W 1、W 2、ΔT 及量热计的热容后，即可按(3.1)式算出熔解热m Sol H ?。 三、仪器与药品 溶解热测量装置一套（如图3.1所示）；500ml 量筒一个；KCl(A.R.) ；KNO 3(A.R.) 四、实验步骤 1．量热计热容的测定： 本实验采用氯化钾在水中的溶解热来标定量热计热容3C 。为此，先在干净的量热计中装入500m1蒸馏水，将与贝克曼温度计接好的传感器插入量热计中，放在磁力搅拌器上，启动搅拌器, 保持60－90转／分钟的搅拌速度，此时，数字显示应在室温附近，至 图3.1溶解热测定装配图 1.磁力搅拌器； 2.搅拌磁子； 3.杜瓦瓶； 4.漏斗； 5.传感器； 6.SWC —IIC 数字贝克曼温度仪．
溶解热的测定
实验三溶解热的测定 1 实验目的及要求 1.了解电热补偿法测定热效应的基本原理。 2.通过用电热补偿法测定硝酸钾在水中的积分溶解热，并用作图法求出硝酸钾在水中的微分冲淡热，积分冲淡热和微分溶解热。 2实验原理 1）物质溶解于溶剂过程的热效应称为溶解热。它有积分溶解热和微分溶解热两种。前者指在定温定压下把1摩尔溶质溶解在n摩尔的溶剂中时所产生的热效应，由于过程中溶液的浓度逐渐改变，因此也称为变浓溶解热以Q表示。后者指在定温定压下把1摩尔溶质溶解在无限量的某一定浓度的溶液中所产生的热效应。由于在溶解过程中溶液浓度可实际上视为不变，因此也称为定浓溶解热，以 表示。 把溶剂加到溶液中使之稀释，其热效应称为冲淡热。它有积分(或变浓)冲淡热和微分(或定浓)冲淡热两种。通常都以对含有1摩尔溶质的溶液的冲淡情况而言。前者系指在定温定压下把原为含1摩尔溶质和n01摩尔溶剂的溶液冲淡到含溶剂为n02时的热效应，亦即为某两浓度的积分溶解热之差，以Q d表示。后者系1摩尔溶剂加到某一 浓度的无限量溶液中所产生的热效应，以 2）积分溶解热由实验直接测定，其它三种热效应则可通过Q s～n0曲线求得： 设纯溶剂、纯溶质的摩尔焓分别为和，溶液中溶剂和溶质的偏摩尔焓分别为和，对于n1摩尔溶剂和n2摩尔溶质所组成的体系而言，在溶剂和溶质未混合前 （4.1） 当混合成溶液后 （4.2） 因此溶解过程的热效应为 （4.3）式中△H1为溶剂在指定浓度溶液中溶质与纯溶质摩尔焓的差。即为微分溶解热。根据积分溶解热的定义： （4.4） 所以在Q s～n01图上，不同Q s点的切线斜率为对应于该浓度溶液的微分冲淡热,即 该切线在纵坐标的截距OC,即为相应于该浓度溶液的微分溶解热.而在含有1摩尔溶质的溶液中加入溶剂使溶剂量由n02摩尔增至n01摩尔过程的积分冲淡热 Q d=(Q s)n01一(Q s)n02= BG—EG。
冰的溶解热实验报告
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 !克0 C 的冰投入盛有 m 2克T 「C 水的量热器内筒中， 设冰全部熔解为水后平衡温度为 T ?C ，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 2和水的比热容为 C 。。根据混合量热法的原理， 冰全部熔解为同温度(0C)的水以及其从 0C 升到T ?C 过程中所吸收的热量等于其余部分(水 m !、量热器内筒 m 3、 搅拌器m 4)从温度TJC 降到T 2C 时所放出的热量，有 (m 2c 0 m 3C | m 4q )(￡ -T 2) = m 丄 口兀。。 ---------------------- (1) 冰的熔解热的实验公式为 1 L — 血5 mhG m (4C 2)(T i -T 2)-T z C 。 ---------------------- (2) m 1 式中水的比热容 C 0=4.18 x 103J/kg C 。 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。 近似与温度差成正比，其数学式为 式中T 为系统的温度，T 0为环境的温度，k 为散热系数, 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 牛顿冷却定律指出，当系统与环境的温度差不大(不超过 10?15C)时，单位时间内该系统与周围交换的热量 只与系统本身的性质有关。
溶解热实验报告
溶解热的测定 名字：程伊伊学号：06 班级：药学日期：2016.3.15 （一）实验原理 1.溶解热概念溶质溶解于溶剂的过程由溶质晶格破坏、电离的吸热过程和溶质溶剂化的放热过程组成，总的热效应取决于两者之和，可能是吸热的，也可能是放热的。在一定温度和压力下，热效应的大小与溶质和溶剂的相对量有关，例如硝酸钾溶解在水中的热效应（吸热）随溶剂水的量增加而增加。 2.电热补偿法原理硝酸钾溶解于水的过程是吸热过程，反应热可以用电热补偿法来进行测定。其基本做法是，在反应前确定系统的温度，在反应中，给予系统电加热，直到反应结束后，系统的温度恢复到起始状态，计算电热量即为反应热。 △Hm=Cp*△T1*M/m Cp=Q/△T2 Q=IVt （二）实验步骤 （1）在分析天平上称取1份重量为8.2345g的硝酸钾样品，放在干燥器中待用。 （2）将蒸馏水加入干燥的保温杯中，同时记录水温，作为实验温度。 （3）插上电源，搭好装置，开启磁力搅拌器，调整转速。观察数字贝克曼温度计，记录初始温度T1，每1min观察1次，记录3次，直至恒温。 （4）将预先称好的硝酸钾8.2345g迅速、全部倒入保温杯中，盖好瓶盖，磁力搅拌器均匀地搅拌，由于硝酸钾溶解为吸热过程，溶解时温度下降，每30s读取温度一次，直至温度不变，即为T2。T2每1min观察1次，记录3次。 （5）开启电源，接上加热器，调整功率（电压约10V，电流约1A），准确记录电流电压值。当贝克曼温度计度数上升0.5℃时，记作标记温度，并按下秒表开始计时。 （6）计时的同时，观察温度上升，直至接近T1，取下加热器，记录温度T3，每1min 观察1次，记录3次。 （三）数据记录和处理 实验温度的测定 通电时间：3min14s 电流：1.435A 电压：10.46V 实验温度：13.92℃ 每1min记录1次第1次第2次第3次 T1 13.93 13.93 13.93 T2 11.16 11.14 11.13 T3 14.18 14.22 14.26
测量冰的溶解热
实验：测定冰得熔解热 实验者：1400012105 郭伟杰 院系：生命科学学院 实验时间：2016/3/2 实验目得： 1、了解热学实验中得基本问题——量热与计温 2、了解粗略修正散热得方法 3、学习进行合理得实验安排与参量选择 实验原理： 晶体物质得熔点就是该物质固液平衡时得温度，单位质量得晶体物质在熔点时从固态全部变为液态所需得热量叫做该晶体得融化热。 本实验采用混合量热法来测定冰得熔化热，即通过某已知质量与比热得物质，计算该物质在与待测熔化热得物质得混合中所传递得热量等于未知物质所吸收得热量，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所吸收得热量等于已知物质水从初始温度T2下降到最终温度T3时所释放得热量，用公式表示为 公式中m为冰得质量，T0为冰得熔点，T1为冰得初始温度，T2为水得初始温度，T3为体系平衡后得最终温度，m0为水得质量，m铜为实验仪器量热筒内筒与搅拌器得总质量，c0为水得比热容，c1为铜质物得比热容，c2为冰得比热容。 实验最理想得体系为孤立体系，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得初温，以达到体系向外界散失得热量与从外界吸收得热量相等。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，冰得熔化速率快，故系统表面温度下降快，随着冰得不断熔化，冰块逐渐变小，水温逐渐降低，冰得融化速度变慢，当系统温度低于室温时，系统从环境中吸收热量。体系与环境交换得热量为： 故，只要SA与SB大致相等，则系统与外界得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0、01g 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与搅拌器得总质量m铜 2、记录环境室温θ 3、向内筒中注入高于室温10-12℃得热水约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得水，当系统内温度相对稳定时，开始测 量量筒内水温得变化，每20s记录一次，至水温几乎不变。
冰的比熔化热的测量实验报告
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 mT C ++-=+20314212201 1 ()()L m c m c m c T T T C m = ++--0()dQ K T T dt =-A B S S ≈