液体比汽化热测定.pptVIP

实验目的 1．了解用线性温度传感器测量液体比汽化热； 2．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。 实验装置图 A.烧瓶盖;B.烧瓶; C.通汽玻璃管;D.托盘;E.电炉;F.绝热板;G.橡皮管;H.量热器外壳; I.绝热材料； J.量热器内杯； K.铝搅拌器； L.AD590； M.温控和测量仪表 实验仪器 1液体比汽化热测量仪、 2加热炉、3烧杯、 4量热器、5电源线、 6加热炉连接线、 7传感器、8数字温度计、 9电子天平、10支架。 实验原理 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始温度为 ，而质量为的水蒸汽进入量热器的水中被凝结成水M，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： 　 　　　 其中， 为水的比热容；m为原先在量热器中水的质量； 为铝的比热容；m1和m2分别为铝量热器内杯和铝搅拌器的质量； 为水蒸汽的温度；L为水的比汽化热。 实验原理 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（一般工作电压可在范围内），如果该温度传感器的温度升高或降低，那么传感器的输出电流增加或减少1A，它的输出电流的变化与温度变化满足如下关系： 其中，I为的输出电流，单位 A；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。 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 ，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。 实验内容 3．水的比汽化热的测定 （1）称质量：用电子天平称出铝量热器内杯加铝搅拌器的质量 ,然后在量热器内杯中灌一定量的水，再称出盛有水的量热器内杯和搅拌器的总质量 ，减去后得到水的质量m。 （2）预冷：将量热器的内杯及其中的水放在冰块上预冷到室温以下的温度。(此温度须高于环境的露点，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。） 实验内容 （4）停止通气：停止电炉通电，并打开瓶盖不再向量热器通汽，将通蒸汽管从量热器中拔出(注意尽量不要将量热器内水带出)，停止向量热器进蒸汽，继续搅拌量热器内杯中的水，读出水和内杯温度开始均匀相等时末温 .并通过称衡量热器内杯和其中水的质量，经过计算以求得进入量热器中的水蒸汽的质量M。 （5）将各测量值代入式求得水在100℃左右时的比汽化热。 实验内容 （3）装水加热：把烧瓶（里面的水面不超过通汽玻璃管的一半，防止烧瓶内水沸腾时进入通汽玻璃管）放在电炉上加热，开始加热时可以通过温控电位器顺时针调到底，当烧瓶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。此时可将烧瓶上颈口盖子转动，使于100℃的水蒸汽从通气孔逸出，不把乳胶管插入量热器，使蒸汽不进入量热器的水中。（低于100的水蒸气会导致实验数据不准） 当烧瓶中的水沸腾时，先读下数字电压表的示值 ，再关闭通气孔，将预冷过的内杯放进量热器内，再放在水蒸汽管下，使通汽乳胶管插入量热器水中（注意汽管不宜插入太深以防止通汽管被堵塞）并不断轻轻地搅拌量热器中的水，使℃的水蒸汽进入量热器的水中（通蒸汽过程中须持续搅拌，通蒸汽时间的长短以下述要求来确定：尽可能使量热器中水的末温 与室温的温差同室温与初温 差值相近，这样可使实验过程中量热器内杯与外界热交换得到抵消）