[01168517]冰融化热测量仪

本课题成果来源于校级自然项目支持; 技术背景： 采用热平衡原理测定冰的融化热的仪器装置,目前使用最普遍的是量热器。量热器由保温筒、內筒、温度计、搅拌器等组成。利用热平衡原理进行测量。在保温筒内,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。以已知质量和温度的水作为高温物体,将已知质量和温度的冰作为低温物体投入水中。当冰完全融化为水后,且系统达到热平衡时,测出水的温度,即可求出冰的融化热。为了得到较准确的测定结果,需要较准确地确定冰的初始温度。通常为此将冰敲成若干小块,置于其自身不断融化形成的冰水中,放置较长时间后,认定其中尚存的冰粒温度已为0℃,取出擦干称重后使用。使用量热器和这种测定方法,存在多种不足之处：制取0℃冰粒的方法不但耗时耗力,效果还很难保证。而且冰粒在取出擦干称重的过程中,继续在融化,带来较大的不便和测量误差。由于冰完全融化所需时间过长,对外散热较多,保温筒和内筒等吸热较大,使热损失增加。水和冰的导热性较差,虽经搅拌,温度分布仍不很均匀,造成水温测量不准。上述以上原因,导致学生实验误差经常过大,难以满足教学需要。 工作原理： 内筒放置冰块和水并充满整个内筒,整个内筒（包括内盖）浸没在外筒盛装的冰水混合物中（为了防止热量交换,因为内筒和外筒的冰水都是零度）。由于冰块的密度小于水的密度,冰块漂浮在水面上,通过压力传感器按压冰块上表面,使得冰块浸没在水中,那么冰块的浮力将大于自身重力,所以压力传感器可以测量浮力与重力差; 本实用新型通过使用压力传感器12测冰块浮力与重力差的改变量,得到融化冰块的质量,其优点为： 1. 整个过程系统与外界零热量交换,电源提供的热量全部被冰块吸收; 2. 采用加热片加热,加热均匀且由于冰块浮力大于重力,所以冰块始终贴合着加热片,加热片的热量直接给予冰块,减去了热量传递给水、再给冰的过程; 3. 通电前根据压力传感器示数是否变化确定冰是否为零度,与温度计显示相验证; 4．此测量过程涵盖了热学、电学、力学,可以成为综合实验的基础。 本实用新型将内筒放置在外筒内,通过使用加热片融化内筒的冰块,使用压力传感器测量冰块浮力与重力差的改变量,得到融化冰块的质量,实现冰融化热的测量;整个测量过程与外界零热量交换,测量值精确。 以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。