
【化】 ice calorimeter
ice
【医】 ice
【化】 calorimeter
冰量热器(Ice Calorimeter)是一种基于冰的相变原理测量热量的科学仪器,其英文直译为"ice calorimeter"。该装置通过测量冰融化过程中吸收的潜热来计算被测物质释放或吸收的热量,在热力学研究中具有重要价值。
从结构组成来看,标准冰量热器包含以下核心部件:①双层玻璃容器系统,内层放置待测物质,外层填充冰水混合物;②精密温度计,用于监测系统温度变化;③绝热保护层,确保系统与环境的热隔离。这种设计最早可追溯至18世纪拉瓦锡的热学研究。
在功能实现层面,冰量热器遵循能量守恒定律:当被测物质释放热量时,外层冰的融化量与该热量成正比。通过测量融化水的体积或质量变化,结合冰的熔化潜热(标准值为333.55 kJ/kg),可精确计算热交换量。该原理在《物理化学测量方法》中有详细阐述。
现代应用中,冰量热器主要服务于教学实验和基础研究领域,特别适用于验证热力学第一定律、测定物质比热容等教学实验。美国国家标准与技术研究院(NIST)的实验室手册中仍保留相关操作规程。其测量精度可达±2%,虽不及现代电子量热仪,但在基础热力学教育中具有不可替代的直观性优势。
冰量热器是一种通过冰的熔解过程来测量热量或物质热学性质的实验装置。以下是其详细解释:
冰量热器利用冰在零度时熔解需要吸收潜热的特性进行热量计算。当被测物体置于密闭冰容器中,其释放的热量会使冰融化。通过测量融化水的质量,结合冰的熔解潜热(约334 J/g),即可推算物体释放的热量。
由法国科学家拉瓦锡(Lavoisier)和拉普拉斯(Laplace)于1783年改进设计,被称为拉普拉斯冰量热器。他们通过该装置首次系统测定了比热、燃烧热等数据,推动了热力学早期发展。
冰量热器是早期热学研究的重要工具,其设计思想为现代量热技术奠定了基础。如需更完整信息,可参考拉瓦锡原始文献或热力学教材。
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