水的汽化热表

水的比汽化热的测定

液体比汽化热的测量 1.实验目的 （1）学习集成线性温度传感器AD590的定标方法,熟悉其精确测温的实验过程。 （2）学习液体比汽化热的非电量电测的方法，精确测量水的比汽化热。 2.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，液体的温度将会下将，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。 本实验采用混合法测定水的比汽化热。方法是将烧瓶中接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T 1C 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T 2C 0，那么水的比汽化热可由下式得到： )()()(12121123T T C m C m mC T T MC MQ A A W W -?++=-+ （1） 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；T3为水蒸汽的温度；Q为水的比汽化热。 集成电路温度传感器AD590是由多个参数相同的三极管和电阻组成。该器件的两个引出端之间，当加有某一定直流工作电压时（一般工作电压可在4.5 V －20 V范围内），如果该温度传感器的温度升高或降低1C0，那么传感器的输出电流增加或减少1μA，它的输出电流的变化与温度变化满足如下关系： I＝B*T＋A（2） 其中，I为AD590的输出电流，单位μA/C0；T为摄氏温度，B为斜率，A为摄氏零度时的电流值，该值恰好与冰点的热力学温度273K相对应（实际使用时，应放在冰点温度时进行确定）。利用AD590集成电路温度传感器的上述特性，可以制成各种用途的温度计。在通常实验时，采取测量取样电阻R上的电压求得电流I。 3.实验仪器 实验仪器主要由烧瓶、电炉、橡皮管、量热器、AD590、M温控和测量仪表等组成。 4.实验过程 1．集成电路温度传感器AD590的定标。 每个集成电路温度传感的灵敏度有所不同，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1000± Ω1%，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）。把实验数据用最小二乘法进行直线拟合，求得斜率B，截距A。 2．水汽化热的实验： （1）用物理天平或电子天平秤量热器和搅拌器的质量m1+m2，然后在量热器内杯中加一定量的水，再秤出盛有水的量热器和搅拌器的质量减去m1+m2得到水的质量m。

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。

液体比汽化热测定实验报告

梧州学院学生实验报告 成绩：指导教师： 专业：班别：实验时间： 实验人：学号：同组实验人： 实验名称:液体比汽化热测定 实验目的: 了解水的气化过程，掌握测量水的比汽化热的方法 实验仪器：比汽化热测量仪（HLD-YIQ-П型） 实验原理： 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。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一时，其温度值为℃，那么水的比汽化热可由下式得到： （1） 其中，C W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。 【实验内容与步骤】 ①、用物理天平或电子天平秤量热器和搅拌器的质量m1+ m2，然后在量热器内杯中加一定量的水，再秤出盛有 水的量热器和搅拌器的质量减去m1+ m2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低的温度。但被冷却水的温度需高于环境的露点， 如果低于露点，则实验过程中量热器内杯外表有可能凝结上薄水层，从而释放出热量，影响测量结果。 将预冷过的内杯放还量热器内再放在水蒸汽管下，使通汽橡皮管插入水中约1厘米深，注意汽管不宜插入太深以防止通汽管被堵塞。 ③、将盛有水的烧杯加热，开始加热时可以通过温控电位器顺时针调到底，此时瓶盖移去，使低于100℃的水 蒸汽从瓶口逸出。当烧杯内水沸腾时可以由温控器调节，保证水蒸汽输入量热器的速率符合实验要求。 这时要首先读下温度仪的数值θ1。接着把瓶盖盖好继续让水沸腾向量热器的水中通蒸汽并搅拌量热器内的水，通过时间长短，以尽可能使量热器中水的末温度θ2与室温的温差同室温与初温θ1差值相近（如室温为28℃，θ1为10℃，则Δθ=18℃，θ2应为28℃+18℃=46℃），这样可使实验过程中量热器内杯与外界热交换相抵消。 ④、停止电炉通电，并打开瓶盖不再向量热器通汽，继续搅拌量热器内杯的水，读出水和内杯的末温度θ2。 再一次秤量出量热器内杯水的总质量M总。经过计算，求得量热器中水蒸汽的质量。（M0为未通汽前，量热器内杯、搅拌器和水的总质量） ⑤、将所得到的测量结果代入公式（1），即： 求得水在100℃时的比汽化热L。 【数据记录与处理】

测定水的汽化热

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 Mc t 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。 本实验中热量的散失主要是蒸汽通入盛有水的量热器中，混合过程中量热器向外散失的热量，由此造成混合前水的初温与混合后水的终温不易测准.为此，根据牛顿冷却定律来修正温度。 在实验中作出水的温度-时间曲线，如图ABGCD 所示，AB 段表示混合前量热器及水的缓慢升温过程（由于其温度比室温低引起的）；BC 段表示混合过程；CD 段表示混合后的冷却过程.过G 点作与时间轴垂直的一条直线交AB 、CD 的延长线于E 和F 点，使面积BEG 与面积CFG 相等，这样，E 和F 点对应的温度就是热交换进行无限快时的温度，即没有热量散失时混合前、后的初温t 1和终温θ (隔5~10s 测一个点)。 五、实验仪器 通DM-T 数字温度计、LH-1量热器、WL-1物理天平、蒸馏烧瓶、电炉、秒表、毛巾等。

测定水的汽化热

测定水的汽化热 一、实验目的： 1．学习用混合量热法测定水的汽化热。L =3.335×105J /kg 2．了解一种粗略修正散热的方法。 二、实验仪器： DM-T 数字温度计、LH-1量热器、WL-1物理天平、蒸馏烧瓶、电炉、秒表、毛巾等 三、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，间接得到水在沸点时的汽化热。 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 Mc t 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. 本实验中热量的散失主要是蒸汽通入盛有水的量热器中，混合过程中量热 器向外散失的热量，由此造成混合前水的初温与混合后水的终温不易测准.为此，根据牛顿冷却定律来修正温度. 方法如下：在实验中作出水的温度-时间曲线，如图ABGCD 所示，AB 段表示混合前量热器及水的缓慢升温过程（由于其温度比室温低引起的）；BC 段表示混合过程；CD 段表示混合后的冷却过程.过G 点作与时间轴垂直的一条直线交AB 、CD 的延长线于E 和F 点，使面积BEG 与面积CFG 相等，这样，E 和F 点对应的温度就是热交换进行无限快时的温度，即没有热量散失时混合前、后的初温t 1和终温θ. (隔10s 或30s 测一个点)) 四、实验要求： 自拟实验步骤，设计数据记录表格，测定水的汽化热，并进行系统吸（散）热修正。 五、注意事项： 1．注意不要被蒸汽烫伤。 2．注意蒸汽发生器底部的玻璃管，上下升降时须小心谨慎，以免损坏。 θ t 1

T水的汽化热的测量05

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。通常在内筒中放水、待测物体及温度计，这些装置和材料一起组成实验所需的热力学系统。量热器内外筒之间填充绝热泡沫，合上绝热盖可阻隔内部与外界的空气对流，由于空气是热的不良导体，所以内外筒间借热传导方式传递的热量便可降至很小。同时由于内外筒的表面都有光亮的电镀层，使得它们发射或吸收辐射热的本领变得很小，因此使实验系统和外界环境之间因辐射而产生的热量交换降至很小。上述条件保证了实验系统成为一个近似绝热的孤立系统。 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。 温度为2t 的蒸汽从发生器出来，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 （比热容为c ），蒸汽温度由2t 变到θ经过了中间转化过程，那就是温度为2t 的水蒸气首先转化成同温度的水，同时放出热量，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()-mc t θ。 总的放热量就是 2()=+-Q mL mc t θ放

实验三水的汽化热的测定

实验三水的汽化热的测定 一、实验目的 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。 二、实验仪器 1、XJ-TQ-2型液体汽化热测定仪； 2、WL-1物理天平； 3、秒表。 三、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 Mc t 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。 本实验中热量的散失主要是蒸汽通入盛有水的量热 器中，混合过程中量热器向外散失的热量，由此造成混 合前水的初温与混合后水的终温不易测准.为此，根据牛顿冷却定律来修正温

实验五 水的汽化热的测定

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 M θθθθ=++?--- （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。 由于集成电路传感器AD590有热容量，需要对水的比汽化热进行修正，如果用m 3C 3表示集成电路温度传感器AD590的热容量，则式（5-2）可变为：

水的比汽化热的测定

实验 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。单位质量的液体由饱和液状态转变为同温度的干饱和蒸汽所吸收的热量，叫这种液体的比汽化热。比汽化热不但和液体种类有关，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同热量，因而可以通过测量凝结时放出的热来测量液体汽化时的比汽化热。 【实验目的】 1．测定水在100℃时的比汽化热。 2．了解量热器的使用方法，熟悉集成电路温度传感器的特性和使用。 3．学习分析热学量测量中的误差。 【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，电子天平等。 【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 （10.1） 从而 )()(23121 1θθθθ---?+= W A W C M C M mC L 10.2） 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，实验上只要有温差存在，就有热损失，因而存在系统误差。本实验中热量的散失主要是蒸汽通入盛有水的量热器中，混合过程中量热器向外散失的热量，由此造成混合前

测定水的汽化热之令狐文艳创作

令狐文艳 测定水的汽化热 令狐文艳 一、实验目的： 1．学习用混合量热法测定水的汽化热。L =3.335×105 J /kg 2．了解一种粗略修正散热的方法。 二、实验仪器： DM-T 数字温度计、LH-1量热器、WL-1物理天平、蒸馏烧瓶、电炉、秒表、毛巾等 三、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，间接得到水在沸点时的汽化热。 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 Mc t 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. 本实验中热量的散失主要是蒸汽通入盛有水的 量热器中，混合过程中量热器向外散失的热量，由此造成混合前水的初温与混合后水的终温不易测准.为此，根据牛顿冷却定律来修正温度. 方法如下：在实验中作出水的温度-时间曲线，如图 ABGCD 所示，AB 段表示混合前量热器及水的缓慢升温过程 （由于其温度比室温低引起的）；BC 段表示混合过程；CD 段表示混合后的冷却过程.过G 点作与时间轴垂直的一条直线交AB 、CD 的延长线于E 和F 点，使面积BEG 与面积CFG 相等，这样，E 和F 点对应的温度就是热交换进行无限快时的温度，即没有热量散失时混合前、后的初温t 1和终温θ. (隔10s 或30s 测一个点)) 四、实验要求： 自拟实验步骤，设计数据记录表格，测定水的汽化热，并进行系统吸（散）热修正。 五、注意事项： 1．注意不要被蒸汽烫伤。 2．注意蒸汽发生器底部的玻璃管，上下升降时须小心谨 θ t 1

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 摘要：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。 关键词：水；比汽化热；误差；改进 DOI：10.16640/https://www.wendangku.net/doc/1510321770.html,ki.37-1222/t.2017.10.215 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?y， 那么Q放=Q吸，即： ML+MC水（θ3-θ2）=（mC水+m1C铝+m2C铝）?（θ 2-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。在通常实验时，采取测量取样电阻R上的电压求得电流， FD-YBQR主机里与传感器串联的取样阻为1000Ω±1%。 在制造时每个传感器的B与A不可能完全相同，故实验

液体比汽化热测量

液体比汽化热测量 【实验目的】 1、用混合法测定水沸腾时的比汽化热； 2、学习运用热平衡方程计算各种液体的比汽化热。 【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，液体的温度将要下降，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。 本实验采用混合法测定水的比汽化热。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1θ℃，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2θ℃，那么水的比汽化热可由下式得到： )()()(12121123θθθθ-?++=-+A A W W C m C m mC MC ML （1） 其中，C W 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；m 1和m 2 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。 集成电路温度传感器AD590是由多个参数相同的三极管和电阻组成。该器件的两引出端当加有某一定直流工作电压时（一般工作电压可在4.5V －20V 范围内），如果该温度传感器的温度升高或降低1℃，那么传感器的输出电流增加或减少1μA ，它的输出电流的变化与温度变化满足如下关系： I B A θ=?+ （2）

实验3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=m 1[( 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 2 5．测出量热器内衡水的初温t 1。 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 ． 重复实验几次，取l 的平均值． [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，会对实验产生怎样的影响？

液氮比汽化热的测量

实验4－15 液氮比汽化热的测量 液化氮气（简称液氮）的沸点约为－196℃（77K ），它是现代实验室中获得低温的最常用的一种制冷剂。本实验测量在1个大气压下液氮处于沸点温度时的比汽化热。物质的比汽化热是该物质汽化时所需吸热大小的量度。它是物质的主要热学特性之一。因液氮汽化较快，实验时应采用动态法称衡，并须校正由于与外界热交换引起的误差等。本实验要求掌握电子天平、量热器等使用方法，并学习安全使用液氮的方法。 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（如1个大气压）、保持温度不变时，单位质量的液体转化为气体所需吸收的热量，称为该物质的比汽化热L ，即m Q L ＝。当然，它也等于单位质量的该气态物质转化为同温度液体时所放出的热量。 比汽化热值与汽化时温度有关，如温度升高，则比汽化热减小。水在100℃时的比汽化热为129×103J/Kg ，而在5℃时为136×103J/Kg 。这是因为随着温度升高，液相与汽相之间的差别逐渐减小的缘故。 在盛有一定质量液氮的保温杯瓶塞上开个小孔，则瓶内 液氮将由于吸收周围大气中的热量而不断汽化为氮气。可以 用天平称出单位时间内汽化的液氮量。接着，将已知质量、而温度为室温θ1的小铜柱从孔中放入液氮中。由于1个大气 压下液氮的沸点很低（为77.4Κ），因此，铜柱立即向液氮 放热，从而使液氮汽化过程大大加快。直至铜柱温度和液氮 温度相等时，它们之间的热交换才停止。用天平称出盛有液 氮的保温杯及铜柱的总质量M ，则M 随时间t 的变化情况 如图1所示。图中ab 段为液氮吸收空气中的热量，部分汽 化而质量M 减小的过程；bc 段为液氮除吸收空气中的热量 外，还由于室温铜柱浸没入而引起剧烈汽化，M 迅速减小的过程；cd 段表示铜柱不再放热，液氮继续吸收空气中热量 而M 继续减小的过程；垂直线fg 则表示在bc 段中仅考虑铜柱释放热量而汽化的液氮质量m N ，即m N =m f －m g 。 铜柱在上述过程中所释放的热量可用混合法来测量。将浸没在液氮中并与液氮同温度的铜柱取出，迅速放入一盛水的量热器中。若水和量热器的初温为θ2，而铜柱与水混合后，两者温度开始达到相同的值为θ3，则铜柱从液氮的温度升高到θ3时吸收的热量为 ()()321θθ-+++=t c c a a w w h c m c m c m Q （1） 式中m w 、c w 分别为水的质量与比热容；m a 、c a 分别为量热器的内筒质量与比热容；m c 、c c 分别为搅拌器的质量与比热容；h t 为温度计浸入水中的那部分的热容量。θ3一般小于室温θ1，所以如使铜柱温度再从θ3上升到θ1则尚需吸收热量Q 2： ()312θθ-=b b c m Q （2） 式中c b 为铜的比热容，它的数值随温度而改变，由于温差()31θθ－的数值较小，c b 可近似视为恒值，而m b 为铜柱的质量。 铜柱由温度θ1降至液氮温度时释放的热量Q ，应该等于它从液氮温度回升到θ1时所吸收的热量： 21Q Q Q += 即 ()()()3132θθθθ-+-+++=b b t c c a a w w N c m h c m c m c m Lm 所以，液氮的比汽化热为： ()()()[]31321θθθθ-+-+++= b b t c c a a w w N c m h c m c m c m m L （3） 玻璃水银温度计浸没入水中的那部分的热容量h t 可由下述方法确定。玻璃水银温度计 图1 总质量M 随时间变化关系

实验三(a)水的汽化热的测定(用量热器测)o

实验三(a) 水的汽化热的测定（用量热器测） 实验目的 1．利用量热器测定在当地大气压下水沸腾时的汽化热。 2．学会测量量热器的有效热容量。 实验仪器 蒸汽发生器，量热器，温度计（0～50℃，准确到0.1℃），电子天平（共用），蒸馏水，胶皮管，秒表，气压计（共用）等。 实验原理

通入蒸汽前，要记下水的初温t1。 4．通入蒸汽后开始计时，并用搅拌器缓慢搅动。每隔一分钟测量一次水温，并记下数据。当水温升高到室温以上时，拨出插入量热器内的蒸汽管，停止向水中通入蒸汽继续搅动筒内的水，记下筒内水的最高温度tθ以及通入蒸汽的总时间τ。 5．称出量热器和水的总质量，求出输入筒中水蒸汽和水的总质量。 6．考虑到通入量热器内的水蒸汽可能带入少量的水滴，这部分小水滴的凝结热却散失在筒外，因此需要对此进行修正。修正的办法是将插入量热器内的蒸汽管子拨出后水平置于一小烧杯的上方，接取与在实验中通蒸汽所用相同时间τ内喷出的小水滴，并称其质量可得到修正后水蒸汽的质量。 实验中应注意以下几点： (1)当排气管大量排气,从管口不见水滴流出时,方可插入量热器内进行实验。 (2)T即当时大气压下水的沸点，可从资料中查出。100℃附近水的汽化热可按公式 L T＝539.5＋0.640×(100℃－T) Kcal?kg－1 进行计算。在100℃时，水的汽化热为539.5 Kcal?kg－1。 数据处理 自拟数据记录表格。将表中数据代入公式，算出水在沸点温度时的汽化热值。 思考题 1.实验开始时就将蒸汽过滤器和量热器连接起来是否可以？为什么？ 2．进入量热器中的水蒸汽混入一些水滴时，对实验有何影响？应该怎样进行修正？ 3．本实验中量热器也不是一个完善的绝热系统，其散热的影响应该如何消除？

水的比汽化热的测定

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 )()(23121 1θθθθ---?+= W A W C M C 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。可以通过下面的抵偿方法减小系统误差：通入水蒸汽前将量热杯内的水温调低，使水的初温比室温低T ?，通汽后当水温比室温高约T ?时停止通汽。这样，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、集成测温传感器AD590特性和使用 本实验采用AD590型集成电路温度传感器来测量温度，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： A B I +?=θ (3) 式中B 称为传感器的温度系数（或灵敏度），约为 ℃/1A μ,即温度升高（或降低）C 1,流过传感器的电流I 就增加（或减小）l A μ，A 为传感器在摄氏零度时的输出电流，该值与C 0的热力学温度273 K 相对应（实验使用时，

测液氮汽化热的测量

数据采集系列之二---测量液氮汽化热 【实验目的】 1．测量液氮汽化热； 2．了解虚拟仪器的工作方法。 【实验原理】 测量液氮汽化热的原理见附录. 数据采集原理 随着计算机技术的进步，人们提出了虚拟仪器的概念。即由把测量仪器的功能分开，前端仅完成把由传感器等获得的电信号变为数字信号，而数字信号的处理由通用计算机完成，两者之间可以通过通用的数据传输接口连接，这样就大大加强了仪器配置的灵活性，极大的扩展了测量功能。现已开发出多种用于虚拟仪器编程的计算机语言，如最有名的LabView。虚拟仪器的构成一般可分以下几个部分： 1. 传感器：负责把非电量信号转换成电信号，如温度传感器，光电传感器等。 2. 信号调理器：负责由传感器来的信号放大、滤波、整形等满足下一级对信号的要 求。 3. 模拟-数字转换器：负责把模拟信号转换成数字信号。 4. 驱动器：负责完成计算机发出的指令，产生相应的电信号。 5. 接口：负责前端硬件电路与计算机之间的信号交换、电气隔离等。 6. 通用计算机：负责对获得的信号处理、人机界面的信息交换，并管理整个测量工 作及通讯等。 在本实验中使用的虚拟仪器，由1、2、3、5、6几部分构成。其中2、3、5已组装在一个盒子内，构成一个数据采集器，与计算机的接口为RS-232。计算机的编程语言是LabView。 【实验仪器】 附录. 【实验内容】 见附录 【注意事项】 在灌注液氮时要掌握轻、缓的原则，切忌动作过猛，造成液氮溅射。 【附录】

用数据采集卡测量液氮的汽化潜热 余建波1 上海交通大学物理系 上海 2004 摘要：本文通过电脑数据采集的方式观测液氮汽化过程，实验得到的液氮汽化曲线。根据铜块在低温时的热容量变化曲线计算铜块所放出的热量计算出液氮的汽化潜热。 关键词：计算机数据采集 液氮的汽化潜热 铜的热容量 液氮汽化过程数据变化很快、波动大，电脑数据采集具有采集频率高（10-100点/秒）、分辨率高等优点。通过数据采集的方式可以及时显示液氮汽化以及通过释放热量加速汽化的过程。采集的数据通过作图对比，可以做出一条拟合的汽化曲线，计算出液氮的汽化潜热。 1 实验原理 在本实验中，液氮被置于一个塑料泡沫的液氮容器中，将装好液氮的容器及质量为 M Cu 的铜块放在重量传感器上面。此时液氮自由汽化，表现为图1中的a b 过程，一段时间以后，液氮表面汽化趋于平稳的时候将温度为室温的小铜柱放入液氮中。液氮因吸热而剧烈汽化，表现为b c 部分，直至铜柱与液氮温度相等,在此过程中重量传感器记录下总体重量M 与时间t 的变化情况。[1] 图1液氮质量与时间(t)的变化情况 液氮自然汽化的部分可以根据ab 和cd 的斜率推算，实验过程中，放 入铜块以后汽化明显加剧，这部分的加剧使得ab 和cd 两部分斜率不一样，所以在铜块置入液氮那段时间内液氮的自然汽化应为cd 的反向延长线ec 。 液氮吸收铜块热量汽化的质量 c b ec m=m -m -m ? （1） c m 为液氮在c 点的质量，b m 为液氮在b 点的质量 ec m 为液氮自然汽化部分 传感器为线性传感器，质量变化和传感器的电压变化即输出信号成正比即M=k U ? ，汽化热的 公式为L=/M Q ?? 其中 12ec M=k(U -U -U )?? （2） 1 余建波 男 硕士 上海交通大学物理实验中心 计算机数据采集 网络信息化 t