[实用新型]冰融化热测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验测量仪器，具体是一种冰融化热测量仪。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冰融化热测量仪。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

冰融化热测量仪，包括盖子、内筒、外筒与电源；所述内筒位于外筒内；所述盖子由内盖与外盖构成，其中，内盖密封盖在内筒上，外盖密封盖在外筒上；位于所述内筒内的内盖一侧上设有压力传感器与加热片；所述压力传感器与所述加热片通过导线连接至电源；所述盖子上设有温度计插孔。

所述外筒为双层结构，中间填充绝缘材料；所述内筒双层结构，中间填充绝缘绝缘材料。

所述内筒开口端面上设有一圈圆柱形磁铁二，内筒开口内设有密封圈；所述外筒开口端面上设有一圈圆柱形磁铁三。

所述电源上设有稳压电压表显示器、电压调节旋钮、电流表显示器、电流表调节旋钮、压力传感器显示器、压力传感器调零旋钮与导线接口。

所述加热片、压力传感器均位于内筒内，压力传感器与内盖连接，压力传感器上贴有加热片。

所述外盖与内盖之间通过设有的支柱连接，外盖上设有电源接口，所述加热片、压力传感器与电源接口连接，电源接口通过导线与电源的导线接口连接。

所述内盖直径与内筒外径相适应，外盖直径与外筒外径相适应。

所述温度计插孔用来放置温度计；所述内盖与所述外盖的底侧上均设有一圈圆柱形磁铁一。

本实用新型的有益效果：

1、内筒与外筒间放置冰水混合物，平衡时温度都为零度，使得内筒中的冰水混合物为孤立系统与外界无热量交换，解决了外界环境对测量的干扰；此外，内桶为绝缘体，在加热片对冰块加热的过程中，最大程度的减小了热量的散失，使得加热片产生的热量都被冰块吸收，大大的提高了测量结果的准确性。

2、压力传感器与加热片集成一体，既能够对冰块直接加热，又可以通过压力传感器示数的变化得知系统是否平衡，解释为：加热前，当压力传感器示数上升时，说明冰的质量在增加，系统内冰块的温度低于零度，且冰块温度正在上升；当压力传感器示数下降时，说明冰块正在融化，水的温度依然高于零度；当压力传感器示数不变时，说明系统内冰水混合物为零度，系统达到平衡状态。所以通过压力传感器示数的变化可以确定系统是否达到稳定状态，进而确定实验前冰块确实为零度，将误差减少到最小。

3、提供了系统初态何时为稳定状态的一种方法：加热前，压力传感器示数不变时，与插在内筒中的温度计示数为零相互验证，确定冰水混合物为零度。

4、当内桶中的冰水混合物为孤立系统时，使用压力传感器测冰块浮力与重力差的改变量，得到融化冰块的质量，此方法既可以得到实验中融化冰块的质量，又无需取出冰块，所以整个过程外界与系统无热量交换，大大提高了测量的准确度。

5、提出了一种通过曲线拟合方法求解冰的融化热。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一种冰融化热测量仪结构示意图；

图2为本实用新型盖子主视图；

图3为本实用新型盖子仰视图；

图4为本实用新型盖子俯视图；

图5为本实用新型内筒结构示意图；

图6为本实用新型外筒结构示意图；

图7为本实用新型电源结构示意图。

具体实施方式