水的汽化热测定
❖ [思考题]
❖ 1．本实验仪器装置用起来较方便，但实验结果有 一定误差，产生误差的主要原因有哪些？
❖ 2. 本实验中通人蒸气的时间较短（2分钟）时效果 较好，若通人蒸气的时间过长，会对实验产水的汽化热；m——凝结成水的蒸气的质量；c——水的比热；
m内 蒸1筒气—的后—质量量量热热；器器中t中1—水液—的体量终的热温质器．量中；水c的1—初—温量；热t2器—内—筒蒸的气比的热温；度m；2—T———量通热入器
❖
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
❖ 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- = - t ，式中为室温．
❖ 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
内筒水中约2厘米处． ❖ 7．缓慢搅拌量热器中的水，等到通人蒸气的时间达到2分钟左右时，
先将量热器从导气管下面移开，停止通人蒸气． ❖ 8．继续搅动，测出水的最高温T． ❖ 9．测出量热器内筒和水的总质量，求出凝结成水的蒸气的质量 m.
❖ [数据处理]
❖ 把已知水的比热和内筒的比热以及测量值代入(12-2） 式中，求出水的汽化热 l．
实验装置如图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(t2-T)=m1c(T-t1)+m2c1(T- t1)
❖
=( m1c+ m2c1)(T- t1)
(12-1)
❖
l=[( m1c+ m2c1)(T- t1) –mc(t2-T)]
热水），在沸水器下面点燃酒精灯． ❖ 注入3．内测筒出，量测热出器它内们筒的质总量质m量2，，随从后而将求1出50筒毫里升水左的右质、量低m于1．室温的水 ❖ 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 2 ． ❖ 5．测出量热器内衡水的初温t1 ． ❖ 6. 把整个量热器移到导气管的喷口下面，必须使喷口浸入在量热器
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，设随同蒸气带入冷凝
❖ 器中水质量为m’，则（12-2）式为
❖ ❖
l
=
1 m m'
[( m1c+ m2c1)(T- t1) –mc(t2-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．
实验三b水的汽化热的测定(用杜瓦瓶测)
实验三(b ) 水的汽化热的测定（用杜瓦瓶测）实验目的1．测定水在大气压下的汽化热。
2．学会测定杜瓦瓶的有效热容量。
实验仪器煮水器，电热器，杜瓦瓶，0.1℃刻度的温度计，物理天平，蒸馏水，输入水蒸汽的导管等。
实验原理单位质量的液体在温度不变的条件下变成水蒸汽时所吸收的热量，叫做液体的汽化热，常以γ表示，单位为卡/克。
当水蒸汽凝结时，则放出与汽化热等量的热量。
汽化热的数值与汽化时的温度有关。
本实验测定水在常沸点（与常压强相对应）时的汽化热。
为此，把煮水器中质量为m d 的饱和水蒸汽引入盛有水的量热器中。
本实验用一只杜瓦瓶来替换一般的量热器，引入的蒸汽和瓶中的水混合并在水中凝结。
设引入的蒸汽温度为1T （100℃），以1T ′、2T 分别表示在量热器中水的初始温度和终止温度，以m w 表示量热器内原先水的质量，C ′表示量热器连同质量为m w 的水的有效热容量（略去搅拌器）。
蒸汽凝结时放出热量γ·m d 。
这凝结成水后又冷却到终温2T ，在这个过程中，它又放出热量w C ·m d ·（1T －2T ），而量热器则吸收热量C ′·(2T －1T ′)。
根据热平衡原理有 γ·m d ＋w C ·m d ·（1T －2T ）＝C ′·（2T －1T ′） 所以)()(2112T T C T T m C w d −−′−′=γ （3－3b －1） 因为是采取杜瓦瓶来替换量热器，待测量物质同周围介质的热交换非常小，所以1T ′和2T 可能直接测量而无需要进行散热校正，也能达到测量的准确度要求。
现在来讨论杜瓦瓶以及它内部装有水的有效热容量C ′。
由于玻璃的导热率很小，只有容器的内壁的温度才会升高到与水相同的温度。
因此，在C ′内不应当算进量热器的全部热容量。
为此，可用下述方法就能准确地求出有效热容量C ′：首先，用与实验时相等量的温度为室温的水注入量热器，使容器的温度有一个确定的值。
实验二十五_水的汽化热的测定
实验二十五水的汽化热的测定[目的]1．学习测定水的汽化热的方法。
2．学会使用量热器及水银温度计。
3．学习选定实验条件和选择实验仪器。
4．学习系统误差的修正方法。
[仪器和用具]量热器，水银温度计，冷凝器，滤汽室，蒸汽发生器，支架，夹子，天平，烧杯及秒表等。
[实验内容和要求]测定水的汽化热，进行三次测量。
第一次测量为初测。
主要目的是摸清实验条件，以估计冷热补偿的控制条件，保证在第二次的正式测量中取得满意的实验结果。
测试的内容应包括：⑴冷水的初始温度的选择；⑵水的质量的选择；⑶通入蒸汽过程中系统的温度变化情况以及因漏热而引起的水的温度及系统温度的变化情况。
与此同时，熟悉实验操作，保证在第二次正式实验时，一切操作都准确无误。
为保证取得数据的可靠性，初测时的实验条件应在预习时事先设计好。
第二，三次测量是正式测量。
是在根据第一次测量的结果重新调整实验条件和设计更完美的实验步骤和方法之后进行的。
将实验数据描点作图，用外推法确定冷水的初始温度及系统的末温的值，计算水的汽化热及相应的测量不确定度。
附：在完成上面的实验后，可利用本实验的仪器设计测量冰块的溶解热。
[注意事项]1．向冷凝器通入蒸汽后立即充分搅拌，但不要将水溅出筒外。
2．进行第二，三次实验时，应将冷凝器中水倒掉并吹干。
3．为画出准确的实验进程温度曲线，读取温度和时间的数值时要对应读取。
[预习和思考题]1．在了解实验原理和方法的基础上，设计出初测的实验条件及方法。
2．设计实验步骤及记录表格。
3. 设计出测量冰的溶解热的实验方案。
[课后作业题]请定性或定量说明课本156页的问题讨论。
从水的汽化热测定中培养学生的研究能力
在 实 验 中 有 些 学 生 在 汽 化 杯 中 多 次 使 用 原 面 要 重 解 决 的 —个 问 题 。
实 骚胡 浍 重 新 换 水 ， 现 有 些 组 之 间 才 蒸 汽 的 寸舒 发 （
输 出量 有 明 显 的 差 异 。 有 两 组 学 生 的 凉 水 质 量
２ 理 论分析
就 可 以得 到 解 决 。
量 热 器 的 散 热 在 实 验 数 据 计 算 处 理 中 虽 然
没 有 考 虑 ， 这 个 问题 在 仪 器 的 制 造 中 已 经 考 虑 但
别 也 比 铰 ＝ ， 测 量 结 果 进 行 ｉ算 攻 ， 现 测 出 大 将 寸 理 发 水 的 汽 化 热 数 据 离 散 性 比 较 大 。 这 个 问 题 是 下
１１ 水 蒸 汽 的 输 出 量 与 水 质 有 关 ．
来 的水 ， 够 时 再加 一 点 ， — 些 学 生 在 每 一 次 做 不 另
Ｉ ． 使 卜 本 实 验 。 在 实 验 中 培 养 学 生 研 究 能 是 选 择 在 ｒ个 适 当 的 部 位 进 行 焊 接 ， 夕 壳 可 以
力 是 实 验 教 学 中 不 可 忽 视 的 一 项 重 要 任 务 。本 通 过 未 焊 接 部 位 的 缝 隙 漏 水 。 当 凉 水 质 量 过 多 实 验 围 绕 水 的 汽 化 热 测 量 数 据 离 散 性 比 较 大 这 或 通 入水 蒸 汽 过 量 时 都 会 使 一 部 分 水 从 铝 质 内 中 个 问 题 ， 用 发 现 问 题 、 论 分 析 、 出 方 案 、 证 Ｎ－ 溢 出 谴渺 采 理 提 验 卜 漏 出 量 热 器 ， 将 导 致 水 蒸 汽 壳 这 方 案 、 出结 论 等 方 法 展 开 研 究 ， 学 生 能 力 培 养 的质 量 测 不 准 。 这 个 问 题 在 以 后 的 实 验 中 注 意 得 对
试验12水的汽化热测定
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='1m m -[( 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。
水的饱和蒸汽压测定和平均摩尔汽化热实验数据
水的饱和蒸汽压测定和平均摩尔汽化热实验数据实验目的：1.了解液体的蒸发和气化过程。
2.了解水蒸气产生的原理和影响因素。
3.测量水的饱和蒸汽压和温度的关系。
实验器材：1. 外壳、支撑架、加热板、温度计、传感器、气压计等。
2. 温度传感器：搭配专门的探头测量温度。
3. 气压计：用于测量压力。
4. 平衡品：用于放置试管以保持平衡。
实验原理：在特定的温度下，液体从表面逐渐蒸发。
当它达到一个特定的温度（饱和温度）时，蒸发从表面不再增加，因为与之相反的过程开始占主导位置——液体表面蒸发出的水分子反复撞击空气分子，一部分水分子重新转化成液滴回到液体表面。
因此，在气相和液相之间达到一个平衡状态，此时液体内部的蒸汽压力称为饱和蒸汽压。
实验步骤：1. 准备试管和试管盖，将一定量的水注入试管中。
2. 将试管放入加热板中，并将传感器插入试管。
3. 开始加热，直到水完全沸腾。
4. 记下水沸腾时的温度和饱和蒸汽压，并记录相关数据。
实验记录：实验数据：2.了解水的平均摩尔汽化热的概念和计算方法。
1. 装液体的烧杯、热水槽、恒温水浴、温度计、电天平等。
2. 电天平：用于称量物质的质量。
4. 恒温水浴：用于控制水的温度。
液体沸腾的条件是其饱和蒸汽压与外界的压强相等。
在沸腾过程中，液体的温度保持不变，从而可以测量蒸发的质量（≈0），以及蒸气的温度和压强。
利用平衡条件来计算水的摩尔汽化热。
1. 将约100毫升水倒入烧杯中，放入热水槽中，升温至开始沸腾。
2. 待水完全沸腾后，稳定5分钟左右，然后重复测量工作，并记录相关数据。
3. 利用测量结果计算出水的平均摩尔汽化热。
液体比汽化热的测量
根据水蒸汽发出的热量和内杯中水吸收的热量 相等列方程求解：
ML MCW(t3 t2) (mCW m1C A1 m2C A1) (t2 t1)
其中，CW为水的比热容；ｍ为原先在量热器中水的质 量；CA1为铝的比热容；ｍ1和ｍ2分别为铝量热器和铝 搅拌器的质量；t3为水蒸汽的温度；L为水的比汽化热。
（3）先将AD590置于空气中，记录室温时的电压值 U0，将盛有水的烧瓶加热。当烧瓶内水沸腾后，将 AD590置于内杯水中，记录水初温对应的电压值U１， 计算出初温数值t1，接着把瓶盖盖好向量热器的水中 通蒸汽并搅拌量热器内的水，当电压比室温时的电压 值U0高5-6mV时，打开瓶盖停止通蒸汽。
（4）继续搅拌量热器内杯的水，记录通蒸汽后 的水的末温对应的电压值U２，计算出水末温数 值t2。
实验简介 实验目的 实验原理 实验仪器
实验内容 实验数据
【实验简介】
液体的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着重要的作 用。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。
【实验目的】
（1）学习用量热器和集成温度传感器测量液 体的比汽化热；
【实验仪器】FD-YBQR型液体比汽化热实验仪
【实验内容】
1、集成电路温度传感器AD590的定标。 I = Bt +A （t 为摄氏度，B取1μA/℃)
将传感器放入冰水混合物中，读电压，计算出A 值大小。
2、水的比汽化热的测定
（1）测量量热器内杯和搅拌器的质量m1、m2，测量 加入内杯水的质量m = ｍ3 - （m1+m2） （2）将盛有水的内杯放在冷水中,预冷却到比室温低 5-6度（冷却5-6分钟）。将预冷过的内杯放入量热器 内。
水的汽化热的测定实验改进
水的汽化热的测定实验改进引言：目的：本实验的目的是对传统水的汽化热测定实验方法进行改进，提高实验精度，同时还可以学习和掌握几种实验装置的使用。
原理：当一定质量的水在标准大气压下从液态变为气态时所需吸收的热量称为蒸发热，当从液态变为气态时还需要吸收的热量称为汽化热。
实验中所测定的就是水的汽化热。
根据这个原理，我们可以在实验中利用水从液态到气态转化的热量去计算水汽化热的大小。
实验方法及步骤：材料：电子天平、烧杯、圆底烧瓶、支架、烟花管、铝箔纸、U形水管、温度计、闪光灯。
步骤：1、用电子天平称取一定质量的烧杯。
3、将水倒入圆底烧瓶中，把圆底烧瓶放置于支架上。
4、将一个带有铝箔纸的烟花管立于圆底烧瓶里，使铝箔纸两端分别放在水和空气的交界处。
5、用U形水管将闪光灯的光点照在烟花管的一端，同时用温度计测出烟花管与水之间的温度差。
6、等待一段时间后，烟花管中的水被加热变成水蒸气，测量此时圆底烧瓶内的水面下降的高度。
7、根据测量出的温度差、圆底烧瓶中水的质量，利用公式计算出水的汽化热。
汽化热= M*g*H （J/g）M：水的质量；g：重力加速度（9.8m/s²）；H：水的蒸发高度。
实验考虑的问题：1. 系统压强问题传统方法中介绍的是将水加热直至沸腾，而实验室也通常关闭滤器的抽真空功能，此时的系统压强并不符合标准大气压(101.325kPa)，会对最终的实验结果产生误差。
为了得到更准确的实验数据，我们可以利用真空玻璃瓶来保证系统的标准大气压。
2. 测量温度差问题测量温度差时需要将温度计尽量靠近圆底烧瓶，然而在实验中，由于烟花管会散发热量，导致接近圆底烧瓶的温度计所测得的温度并不等于烟花管与烧瓶间的温度差。
针对这个问题，我们可以将温度计放置于与烟花管接近的U形水管中，从而减小测量误差。
结果与讨论：经过改进后的实验，实验组所获得的实验数据得到了有效的提升。
实验的结果表明，水的汽化热为41.3kJ/mol，与理论值（40.7kJ/mol）的误差在实验误差范围内。
大学物理实验报告范例(测定水的比汽化热)
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误差分析
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
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。