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《水的比汽化熱測量裝置的改進.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第卷第大學(xué)物理年腎水的比汽化熱測量裝置的改進陳駿逸,陸申龍復(fù)旦大學(xué)物理系,上海摘要對傳統(tǒng)的測量水的比汽化熱實驗中的加熱和輸氣裝置進行改進,采用集成電路溫度傳感器測量量熱器中溫度,實現(xiàn)了水比汽化熱非電量電測,較準(zhǔn)確地測量水的比汽化熱關(guān)鍵詞比汽化熱集成電路溫度傳感器非電量電測一一一一中圖分類號文獻標(biāo)識碼文章編號液體汽化時的比汽化熱引言本實驗采用混合法測定水的比汽化熱將水蒸水的比汽化熱在水的三態(tài)變化中是一個重要的氣鍋中接近℃的水蒸氣由橡皮管通到量熱器物理量傳統(tǒng)的測量水的比汽化熱實驗裝置中,傳輸中如果水和量熱器內(nèi)杯的初溫為,,而質(zhì)量為蒸氣的管道比較
2、長由于管道與周圍環(huán)境發(fā)生熱交的水蒸氣進人量熱器的水中,被凝結(jié)成水,當(dāng)水與量,,換使得蒸氣在傳輸過程中損失熱量造成在進人量,口熱器內(nèi)杯均達同一溫度時其溫度值為則水的熱器內(nèi)杯的蒸氣中含有液態(tài)的水,加上原裝置用水比汽化熱可由下式得到,,銀溫度計測溫水銀溫度計存在熱惰性大估讀困難乙。一、、一夕,色氏、久等因素這樣就引入了較大的測量誤差而新型的集成電路溫度傳感器〕卻具有如下優(yōu)點溫式中,。為水的比熱容,為原先在量熱器中水的度變化引起輸出量的變化呈良好的線性關(guān)系不,,,。,,質(zhì)量為鋁攪拌器的質(zhì)量為鋁的比熱容需要參考點抗干擾能力強使用簡單方便為鋁量熱器內(nèi)杯
3、的質(zhì)量,夕為水蒸氣的溫度,為數(shù)字顯示,利于計算機實時測量因此筆者用集水的比汽化熱成電路溫度傳感器替代水銀溫度計,用于整集成電路溫度傳感器是由多個參數(shù)相個實驗過程中對溫度的測量,更方便、準(zhǔn)確地測量溫同的三極管和電阻組成當(dāng)該器件的兩引出端加有度,而且使縮短輸送蒸氣管道成為可能將這些改進某一直流工作電壓一般工作電壓可在一,引入到教學(xué)實驗中取得了良好的教學(xué)效果范圍內(nèi)時,該溫度傳感器的溫度每升高或降低’,則傳感器的輸出電流將增加或減少拼,其輸實驗原理出電流與溫度滿足如下關(guān)系物質(zhì)由液態(tài)向氣態(tài)的轉(zhuǎn)化過程稱為汽化定義單位質(zhì)量的液體在溫度保持不變的情況下轉(zhuǎn)化
4、為氣式中,為的輸出電流,單位為拼,為攝氏體時所吸收的熱量稱為該液體的比汽化熱液體的溫度,為斜率,為,℃時的電流值該值恰好與比汽化熱不但和液體的種類有關(guān),而且和汽化時的冰點的熱力學(xué)溫度相對應(yīng)利用集成,,溫度有關(guān)因為溫度升高液相中分子和氣相分子的電路溫度傳感器的上述特性,可以制成各種用途的,,能量差別將逐漸減小因而溫度升高液體的比汽化溫度計在實際工作時,采取測量取樣電阻上的熱減小電壓來求得電流物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的過程稱為凝結(jié),凝結(jié)實驗裝置時將釋放出在同一條件下汽化時所吸收的相同的熱量,因而,可以通過測量凝結(jié)時放出的熱量來測量該圖為實驗裝置圖一
5、一一一收稿日期修回日期作者簡介陳駿逸一,男,浙江鄲縣人,復(fù)旦大學(xué)物理系講師,主要從事普通物理實驗教學(xué)研究大學(xué)物理第卷打開加熱電爐電源,將燒瓶及水加熱直至水帽蓋沸騰加熱過程中應(yīng)將燒瓶帽蓋打開,當(dāng)水沸騰后,應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)加熱電爐的電壓,即調(diào)節(jié)燒瓶內(nèi)水的沸騰狀況,使得水蒸氣的出氣程度比較適中,在實驗時,水蒸氣的通人既不能把量熱杯內(nèi)的水濺出,又不能使量熱杯內(nèi)的水發(fā)生倒灌,將橡皮管插人量熱杯內(nèi)的水中把燒瓶帽蓋上,蒸氣通過短的玻璃和橡皮管直接進人水中,觀測數(shù)字電壓表集成電路溫度傳感器的輸出電壓值,當(dāng)杯內(nèi)水的溫度升高一定值后,將燒瓶帽打開,停止向量熱器進氣,用
6、攪拌器攪拌量熱器中的水,讀出水和內(nèi)杯溫度剛好均勻相等時的末溫,圖用電子天平稱出內(nèi)杯和水的質(zhì)量求出杯內(nèi)水的總質(zhì)量總,該質(zhì)量總與原來水的質(zhì)量之本實驗對傳統(tǒng)的裝置進行了改進,水蒸氣通入差,即為通人的水蒸氣的質(zhì)量二總一量熱器途中,先經(jīng)過處于,℃水溫的玻璃管然后將實驗數(shù)據(jù)代入式,求出水的比汽化熱經(jīng)過很短的玻璃和橡皮管直接進入水中,這樣可避免水蒸氣在輸送過程中先凝成水滴后被帶人量熱器實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果,中加熱電爐的輸入電壓由控溫器控制和調(diào)節(jié)保證集成電路溫度傳感器巧的定標(biāo)按圖水蒸氣輸入量熱器的速率符合實驗要求在本實驗,接線測量在不同溫度下取樣電阻上的電壓值,
7、中量熱器內(nèi)杯與外杯之間采用聚苯乙烯發(fā)泡塑料,、,,得不同溫度時電阻上的電壓測量結(jié)果見進行絕熱這比空氣絕熱的量熱器絕熱效果好些表對傳感器的改進一般傳感器直接測量表水溫易引起管腳之間通過水短路本裝置中巧。除測溫金屬面裸露感溫外,管腳等均被密封在鋁殼內(nèi),在水中測溫既準(zhǔn)確,又靈敏科實驗方法’經(jīng)最小二乘法擬合得二拌二集成電路溫度傳感器的定標(biāo)每個州集成電路溫度傳感器的靈敏度有所不同,在實驗前,拼水的比汽化熱的測量,實驗時大氣壓為應(yīng)將其定標(biāo)按圖要求接線測量集成電只,,,,,夕,查表得二路溫度傳感器的電流與溫度的關(guān)系取樣電阻,·一·’一,火,’’。。,為把
8、實驗數(shù)據(jù)用最小二乘法進行直線···‘,、,一‘一‘?dāng)M合求斜率截距和相關(guān)系數(shù)將編號數(shù)據(jù)代人式,進行計算,可得·占上一’表數(shù)據(jù)的計算結(jié)果如表所示在’子時,水的比汽化熱公認值為·一’表
