專利名稱：一種冰的熔化熱測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冰的熔化熱測(cè)定儀，主要用于大專院校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
技術(shù)背景
質(zhì)量為lg,溫度為O'C的冰熔化為同溫度的水所吸收的熱量,稱為冰的熔化熱。通常測(cè)定 冰的熔化熱有兩種方法， 一種方法是混合量熱法，它是把待測(cè)的系統(tǒng)A和一個(gè)已知其熱容的 系統(tǒng)B混合起來，并設(shè)法使它們形成一個(gè)與外界沒有熱量交換的孤立系統(tǒng)C (C=A+B)，這樣 A (或B)所放出的熱量，全部為B (或A)所吸收，因?yàn)橐阎獰崛莸南到y(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)過程中所 傳遞的熱量Q是可以由其溫度的改變Ar和熱容Cs計(jì)算出來的，即Q《sAT,因此待測(cè)系統(tǒng)在
實(shí)驗(yàn)過程中所傳遞的熱量即可確定。另一種方法是電加熱法，將一定量的冰水混合物裝滿在 保溫瓶中，給浸沒在冰水中的電阻絲通以電流I,設(shè)電阻絲兩端的電勢(shì)差為U,則在t吋間內(nèi)， 供給冰水混合物的熱量Q=UIt ，若熱量Q全部用來使質(zhì)量為m的冰熔化為水，則冰的熔化熱
L=^ ，己知，在Ot:吋水的密度A，冰的密度A,質(zhì)量為m的冰熔化為水吋，體積減小AV, 則AV:V冰-V水=! —(A-，所以i^^(A—A),測(cè)量的關(guān)系是準(zhǔn)確測(cè)量t時(shí)間
內(nèi)，加在電阻絲上的電壓U和流過電阻絲上的電流I,以及冰熔化為水時(shí)體積的減少量A^ 。 由于^和5混合生的系統(tǒng)C與外界不可避免的產(chǎn)生熱交換，因此，混合量熱法的誤差較大。
電加熱法現(xiàn)有儀器存在兩個(gè)方面的不足， 一是保溫杯杯蓋、玻璃管、均與外界有熱交換，測(cè) 量結(jié)果誤差較大，二是冰的體積的減少量的測(cè)量是通過測(cè)量活塞在粗玻璃管中移動(dòng)的距離來 求得，其測(cè)量誤差亦較大。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有電熱冰的熔化熱測(cè)定儀的不足，本實(shí)用新型提供一種冰的熔化熱測(cè)定儀， 它是利用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量的刻度吸管測(cè)量冰的體積的減少量AF ，將待測(cè)物容器全部浸入冰水混合
物中，并將測(cè)量用刻度吸管和刻度玻璃管部分浸入冰水混合物中，使得待測(cè)冰及o'c的水的
混合物與外界的熱交換變得極小，因此，本實(shí)用新型不僅測(cè)量簡(jiǎn)單、方便，而且測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它含保溫用冰水混合物、保溫杯、待 測(cè)冰水混合物、密封蓋、保溫蓋、刻度玻璃管、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管、加熱器、容器、膠管、 注射器、冰的熔化熱測(cè)試儀。冰的熔化熱測(cè)試儀含電流表、計(jì)時(shí)器、機(jī)箱、電壓表、電源正 極、電源負(fù)極、加熱開關(guān)、電源開關(guān)、啟動(dòng)按鈕、復(fù)位按鈕。容器裝滿待測(cè)冰水混合物，加 熱器置于待測(cè)冰水混合物中，密封蓋將容器中的待測(cè)冰水混合物密封，刻度玻璃管、標(biāo)準(zhǔn)計(jì) 量刻度吸管分別穿過密封蓋和保溫蓋，容器中的待測(cè)冰水混合物通過刻度玻璃管大氣相通。
加熱電阻通過電線穿過密封蓋和保溫杯與冰的熔化熱測(cè)試儀的電源正極和電源負(fù)極電連接。 密封蓋與保溫蓋之間有一定的距離并由緊固件固定。保溫杯中裝有保溫用冰水混合物，待測(cè) 冰水混合物的容器置于保溫用冰水混合物中，保溫蓋蓋住保溫杯，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管的一端 與待測(cè)冰水混合物相通，另一端與膠管相連接，膠管的另一端與注射器相連接。當(dāng)刻度玻璃 管和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管均注滿0'C的水時(shí)，調(diào)節(jié)注射器活塞的位置，即可調(diào)節(jié)刻度玻璃管和 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管中水面的位置。待測(cè)冰水混合物由加熱器電加熱，電源開關(guān)用于接通或斷 丌電源，加熱開關(guān)用于接通或斷開加在加熱器上的電壓。加在加熱器兩端的電壓由電壓表測(cè) 量，通過加熱器的電流由電流表測(cè)量，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕即可啟動(dòng)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，再次按動(dòng)啟 動(dòng)按鈕即停止計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)器即測(cè)出加熱的時(shí)間，復(fù)位按鈕用于時(shí)間清零。當(dāng)加熱器加熱待測(cè) 冰水混合物時(shí)，冰的熔化將使待測(cè)冰水混合物的體積減少，刻度玻璃管和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管 的水面將發(fā)生變化，調(diào)節(jié)注射器活塞位置保持刻度玻璃管的水面位置不變，則標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度 吸管水面下降的刻度差值即為待測(cè)冰水混合物減少的體積值。測(cè)出流過加熱器的電流I 、加
在電壓U和加熱的時(shí)間t及待測(cè)冰水混合物減少的體積AK，則由式丄-^(A—A)
即可求得冰的熔化熱，式中，a、 ^分別為o'c時(shí)的水和冰的密度。
本實(shí)用新型的有益效果是，調(diào)節(jié)注射器活塞的位置保持刻度玻璃管的水面位置不變，通
過測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管的水面下降的刻度值求得待測(cè)冰水混合物減少的體積AF ，保溫蓋
與密封蓋保持一定的距離，其間充滿保溫用冰水混合物，容器完全浸沒在保溫用冰水混合物 中，切斷了待測(cè)冰水混合物與外界的熱交換，從而減少測(cè)量誤差，測(cè)量簡(jiǎn)單、方便、準(zhǔn)確。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是

圖1中冰的熔化熱測(cè)試儀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi).保溫用冰水混合物，2.保溫杯，3.待測(cè)冰水混合物，4.密封蓋，5.保溫蓋，6.刻 度玻璃管，7.標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管，8.加熱器，9.容器，IO.膠管，ll.注射器，12.冰的熔化熱 測(cè)試儀，13.電流表，14.計(jì)時(shí)器，15.機(jī)箱，16.電壓表，17.電源正極，18.電源負(fù)極，19. 加熱開關(guān)，20.電源開關(guān)、啟動(dòng)按鈕、復(fù)位按鈕。
具體實(shí)施方式

在圖1中，容器(9)裝滿待測(cè)冰水混合物(3)，加熱器(8)置于待測(cè)冰水混合物(3)中，密 封蓋(4)將容器(9)中的待測(cè)冰水混合物(3)密封，刻度玻璃管(6)、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管(7)分別 穿過密封蓋(4)和保溫蓋(5)，容器(9)中的待測(cè)冰水混合物(3)通過刻度玻璃管(6)和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量 刻度吸管(7)與大氣相通。加熱電阻(8)通過電線穿過密封蓋(4)和保溫蓋(8)與冰的熔化熱測(cè) 試儀(12)的電源正極(17)和電源負(fù)極(18)電連接。密封蓋(4)與保溫蓋(5)之間有一定的距離 并由緊固件固定。保溫杯(2)中裝有保溫用冰水混合物(l)，裝有待測(cè)冰水混合物(3)的容器(9)
置于保溫用冰水混合物(l)中，保溫蓋(5)蓋住保溫杯(2)，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管(7)的一端與待 測(cè)冰水混合物(3)相通，另一端與膠管(10)相連接，膠管(10)的另一端與注射器(11)相連接。 當(dāng)刻度玻璃管(6)和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管(7)均注滿0'C的水時(shí)，調(diào)節(jié)注射器(ll)活塞的位置， 即可調(diào)節(jié)刻度玻璃管(6)和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管(7)中水面的位置。待測(cè)冰水混合物(3)由加熱器 (8)電加熱。圖2中，電源開關(guān)(20)用于接通或斷開電源，加熱開關(guān)(19)用于接通或斷開加在 如圖1中加熱器(8)上的電壓，加在如圖1中加熱器(8)兩端的電壓由電壓表(8)測(cè)量，通過如 圖1中加熱器(8)的電流由電流表(13)測(cè)量，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕(21)即可啟動(dòng)計(jì)時(shí)器(14)開始計(jì) 時(shí)，再次按動(dòng)啟動(dòng)按鈕(21)即停止計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)器(14)即測(cè)出加熱的時(shí)間，復(fù)位按鈕(22)用于 時(shí)間清零。圖1中，當(dāng)加熱器(8)加熱待測(cè)冰水混合物(3)時(shí)，冰的熔化將使待測(cè)冰水混合物 (3)的體積減少，刻度玻璃管(6)和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管(7)的水面將發(fā)生變化，調(diào)節(jié)注射器(ll) 活塞位置，保持刻度玻璃管(6)的水面位置不變，則標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管(7)水面下降的刻度差 值即為待測(cè)冰水混合物(3)減少的體積值。測(cè)出流過圖1中加熱器(8)的電流I 、加在圖1中 加熱器(8)的電壓U和加熱的時(shí)間t及圖1中待測(cè)冰水混合物(8)減少的體積AK，則由式
丄=膽"—A)即可求得冰的熔化熱，式中，A、 A分別為O'C時(shí)的水和冰的密度。 *△「
權(quán)利要求1.一種冰的熔化熱測(cè)定儀，它含保溫用冰水混合物、保溫杯、待測(cè)冰水混合物、密封蓋、保溫蓋、刻度玻璃管、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管、加熱器、容器、膠管、注射器、冰的熔化熱測(cè)試儀，冰的熔化熱測(cè)試儀含電流表、計(jì)時(shí)器、機(jī)箱、電壓表、電源正極、電源負(fù)極、加熱開關(guān)、電源開關(guān)、啟動(dòng)按鈕、復(fù)位按鈕，其特征是容器裝滿待測(cè)冰水混合物，加熱器置于待測(cè)冰水混合物中，密封蓋將容器中的待測(cè)冰水混合物密封，刻度玻璃管、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管分別穿過密封蓋和保溫蓋，容器中的待測(cè)冰水混合物通過刻度玻璃管與大氣相通，密封蓋與保溫蓋之間有一定的距離并由緊固件固定，保溫杯中裝有保溫用冰水混合物，待測(cè)冰水混合物的容器置于保溫用冰水混合物中，密封蓋與保溫蓋之間充滿保溫用冰水混合物，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管的一端與待測(cè)冰水混合物相通，另一端與膠管相連接，膠管的另一端與注射器相連接。
專利摘要一種冰的熔化熱測(cè)定儀，主要用于大專院校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，它含保溫用冰水混合物、保溫杯、待測(cè)冰水混合物、密封蓋、保溫蓋、刻度玻璃管、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管、加熱器、容器、膠管、注射器、冰的熔化熱測(cè)試儀，調(diào)節(jié)注射器活塞的位置保持刻度玻璃管的水面位置不變，通過測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量刻度吸管的水面下降的刻度值求得由加熱器電加熱后待測(cè)冰水混合物減少的體積ΔV，保溫蓋與密封蓋保持一定的距離，其間充滿保溫用冰水混合物，容器完全浸沒在保溫用冰水混合物中，切斷了待測(cè)冰水混合物與外界的熱交換，從而減少測(cè)量誤差。
文檔編號(hào)G01N25/20GK201063027SQ20072006394
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月26日
發(fā)明者景 文, 楊國(guó)慧, 陳光偉 申請(qǐng)人:文 景;陳光偉;楊國(guó)慧