汽化热刘继宏.doc

液体汽化热的测定
【实验目的】
1、学会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、精确测定水在沸腾时的汽化热
【实验仪器】FD-YBQR液体比汽化热测量仪、冰、电子天平、温度计、坐标纸
附:FD-YBQR液体比汽化热测量仪简介:
一、本测量仪对传统的液体比汽化热实验中的加热、输汽装置进行了改进,避免蒸汽在传输过程中的热量损失,减小了实验误差。对加热电炉增加温控控制电路,便于控制水过激沸腾,并保证水蒸汽输入量热器的速率达到实验要求。本实验中量热器内杯与外杯采用聚苯乙稀发泡塑料填充进行绝热,这比空气绝热的量热器绝热效果优良。对温度测量本仪器采用集成电路温度传感器AD590(线性温度传感器),实现了液体比汽化热的非电量电测,较准确地测量水和其他液体的比汽化热。本仪表同时可用于冰的熔解热,液氮比汽化热等潜热的测量。实验测量的准确性和可靠性均很好。
二、FD-YBQR液体比汽化热测量仪技术指标:
1、交流输入: 200V±10%
功率:四位半电源加电炉300W,305W。
2、炉温电压:从0-200V 连续可调。
3、仪器重量:
4、数字电压表: 四位半数字电压表; 量程:0-2V;
分辨率:;准确度:±%;读数±5字满量程。
5、集成温度传感器:AD590
线性工作电压: -20V; 灵敏度: 1A/。
6、取样电阻10001%(或1000±10)。
7、测量水等液体比汽化热与公认值百分差小于5%。
【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。
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
,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,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;3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(-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1A,它的输出电流的变化与温度变化满足如下关系:
I=B·+A 2)
其中,I为AD590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