混合法测固体比热容实验报告
固体比热容的测量(混合法)
固体比热容的测量（混合法）实验目的：1、学会基本的量热方法——混合法。
2、测定金属的比热容。
3、学习一种修正散热的方法——用外推法修正温度。
仪器和用具：量热器 温度计 物理天平 停表 小量筒 待测物（金属块）实验原理：温度不同的物体混合之后，热量从高温物体传给低温物体，若与外界无热量交换，最后将达到一均匀稳定的平衡温度。
将质量为m 、温度为2t 、比热容为x c 的金属块，投入量热器内筒中，根据热平衡原理，可列出20011221()( 1.9)()x mc t t m c m c m c V t t -=+++-20011221()( 1.9)()m c t t m c m c m c V t t ⨯-=+++- 00112212( 1.9)()()x m c m c m c V t t c m t t +++-=- 内筒和搅拌器0.216C =⨯200铝J 卡（9.0410C ）kg 克C ，V 单位：cm 3 实验内容：1、调节物理天平,称衡待测金属块、内筒及搅拌器的质量。
2、将高于室温(20—250C)的温水倒入内筒，盖好绝热盖，插好温度计不断搅拌，每隔30秒记录一次温度，当温度不再下降时，迅速将系有细线的金属块（其温度t 2为室温）放入量热器内筒水中，盖好绝热盖，继续搅拌，每隔30秒记录一次温度至温度变化缓慢为止，将测量的t ί、 τί记入自拟表格中。
3、取出内筒(连同金属块,搅拌器和水)称衡其质量,再减去m 、m 1和m 2,即为水的质量。
4、用小量筒测量温度计浸入水中部分的体积V 。
5、作温度—时间（t —τ）曲线，用外推法确定初温t 1和终温t 。
6、将以上各量代入公式计算x c ,并估算误差。
实验报告（60分）（一）实验目的、仪器、原理与实验内容：叙述有条理、逻辑性强，公式正确，内容完整。
（20分）（二）数据记录和处理1、数据记录部分（1）表格设计科学、合理、注明物理单位。
（5分）（2）正确进行读数，数据记录格式规范，数据记录完整、无遗漏，无多余记录，有效数字表述正确（原始数据附在实验报告上）。
4 固体比热容的测量
实验18 固体比热容的测量（一）混合法测量固体比热容[实验目的]1．学习量热的基本方法——混合法2．学习一种修正散热的方法——温度的修正3．测定金属的比热容[实验仪器]量热器、双壁加热器、蒸汽锅、电炉、水银温度计（0-50.0℃, 0－100℃）各一支、物理天平、停表、量筒。
[仪器介绍]1．量热器为了使实验系统（包括待测系统与已知其热容的系统）成为一个孤立系统, 我们采用量热器。
传递热量的方式有三种: 传导、对流和辐射。
因此必须使实验系统与环境之间的传导、对流和辐射都尽量减少, 量热2．外筒是双层结构, 空气封闭其中, 因为空气是热的不良导体, 故可避免空气传导而引起热量的损失；外筒上端的木盖可严密地盖着, 避免空气对对流所引起的热量损失；外筒的内壁和内筒的外壁均电镀得十分光亮, 可减少热辐射, 外筒的底部放上一个隔外筒的外表再包一层绒布, 这样就能使整个系统尽可能根据上述测量的T－t数据, 以T为纵坐标, 以t为横坐标, 即得如图（2—3—18—4）的T－t曲线。
A点对应的时刻就是测水温开始的时间 , B点对应的时刻就是, 而不是5分钟末的时间。
然后作图即得混合前后冷水的初温和末温T。
把各个物理量的测量值代入式（2-3-18-1）即可算出金属样品的比热容。
图（2—3—18—4）中的G点所对应的温度应为室温所在的位置, 这样才不影响温度的修正。
[实验内容和要求]1. 混合法测定铜块的比热容2.混合过程中散热的温度修正法3．混合前量热器（含水）系统温度低于室温（加冰块）, 测量系统随时间吸热变化的温度。
4. 混合过程快速测量变化的温度5. 数据处理：Cx与标准值求百分误差［注意事项］1. 作温度值修正法曲线图, FE垂直于t轴, 满足S1=S2, 图中G点对应的温度接近室温为佳。
2. 从曲线图中定出初温T2和末温T。
［实验思考］请分析本实验主要的误差来源。
（二）冷却法测量金属的比热容[实验目的]学习冷却法测量金属比热容的方法[实验仪器]FB312型冷却法金属比热容测量仪[实验原理]根据牛顿冷却定律, 用冷却法测定金属的比热容是量热学常用方法之一。
固体比热容的测量(混合法)※
固体比热容的测量(混合法)※固体比热容的测量通常采用热力学混合法。
该方法是通过测量一个固体和一个已知比热容的液体在等温条件下混合的温度变化来计算固体的比热容。
以下是介绍固体比热容测量方法的步骤。
1. 确定实验所需材料及器具：固体样品、液体样品、烧杯、温度计、加热装置。
2. 准备工作：将烧杯插在下部加热器上，加热器温度不宜过高。
在加热过程中根据需要将匀流器或稳压器直接接在下部加热器的出口处，以便能调节加热器温度。
3. 将固体样品测量摆放在烧杯的底部；加入一定量的液体样品（如水）至烧杯内，使用温度计在稳定状态温度 $T_1$ 时记录该液体样品的温度值。
4. 加热加热器保持不变的温度 $T_2$ ，并将其稳定在潜在值。
当加热器温度稳定时，关闭加热器并快速将计算出固体样品的质量称量到烧杯中。
5. 快速搅拌烧杯使固体样品均匀混合在液体样品中，迅速记录该混合溶液的初始温度变化值 $T_3$ 。
6. 监测混合液体的温度，记录其平衡后的温度值 $T_4$ 。
7. 计算固体的比热容：根据热平衡原理及混合溶液的热量关系计算固体的比热容。
具体计算方法如下：由热平衡原理：$mc\Delta T_3 + mc\Delta T_1 = Mc\Delta T_4$其中 $m$ 和 $c$ 分别为溶液中的总质量和比热容，$M$ 为固体质量；因为 $c$ 是已知的，则由方程可得$c_s = \frac{(M/m)c(T_4 - T_1) - c(T_3 - T_1)}{(T_4 - T_3)}$其中 $c_s$ 为固体比热容。
注意：1. 实验要求精密地称量所有样品和溶液，严格按照实验步骤操作。
2. 请使用精密实验用的温度计，将其放置在容器内部并充分混合液体和固体。
3. 在实验过程中，请保持室温和实验空间温度尽可能稳定。
4. 实际工作中，若有多部位同时测量固体中的比热容，需要分别比对各个测量值。
总结：热力学混合法是实验室中比较简便的测量固体比热容的方法。
(完整word版)用混合法测固体的比热容
实验八 混合法测定固体比热容一 实 验 目 的1、掌握基本的量热方法——混合法。
2、测定金属的比热容。
二 实 验 仪 器量热器，温度计，物理天平，停表，加热器，小量筒，待测物（金属块）。
量热器如图1所示，C 为量热器筒（铜制），T 为曲管温度计，P 为搅拌器，J 为套铜，G 为保温用玻璃棉。
加热器如图2所示，待测物由细线吊在其中间的圆筒中，由蒸汽锅发出的蒸汽通过加热器的套筒中给待测物加热。
加热厚后将其下侧的活门K 打开，就可将物体投入置于其下面的量热器中。
为了减少加热器排出的水蒸汽，可将排汽管插入冰和水的盆中，使蒸汽凝结成水。
三 实 验 原 理温度不同的物体混合之后，热量将由高温物体传给低温物体。
如果在混合过程中和外界没有热交换，最后将达到均匀稳定的平衡温度，在这过程中，高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量，此称为热平衡原理。
本实验即根据热平衡原理用混合法测定固体的比热。
将质量为m 、温度为t 2的金属块投入量热器的水中。
设量热器（包括搅拌器和温度计插入水中部分）的热容为q ，其中水的质量为m 0，比热容为c 0，待测物投入水中之前的水温为t 1。
在待测物投入水中以后，其混合温度为θ，则在不计量热器与外界的热交换的情况下，将存在下列关系))(()(1002t q c m t mc -+=-θθ （1） 即)())((2100θθ--+=t m t q c m c （2） 量热器的q 可以根据其质量和比热容算出。
设量热器筒和搅拌器由相同的物质（铜）制成，其质量为m 1，比热容为c 1，温度计插入水中部分的体积为V ，则 V c m q 9.111+= （3）)(9.11-︒⋅C J V 为温度计插入水中部分的热容，但V 的单位为cm 3。
也可以用混合法测量量热器的热容q 。
即先将量热器中加入)(0g m '水，它和量热器的温度为1t ' ，其次将)(g m o ''温度为2t '的温水迅速倒入量热器中，搅拌后的混合温度为θ'，则根据式（1），的))(()(100200t q c m t c m '-'+'='-'''θθ 即 001200)(c m t t c m q '-'-''-'''=θθ （4） 但是用混合法测量热器热容q 时，要注意使水的总质量00m m ''+'和实际测比热容时水的质量m 0大体相等，混合后的温度θ'也应和实测时的混合温度θ尽量接近才好。
混合法测比热容实验报告
混合法测比热容实验报告混合法测比热容实验报告实验目的：掌握用混合法测定固体比热容的方法。
实验原理：物质的比热容是指在温度保持不变时，单位质量物质的吸收或放出的热量与质量之比值，这种性质叫做比热容。
所以，可利用此原理来测量某些固态物质的比热容。
本次实验主要是探索如何用混合法测量硅酸盐晶体（如食盐）和非金属矿物（如石膏、石英等）的比热容，为学习使用化学分离和提纯技术打下基础。
一、原理用混合法测量物质的比热容，就是把已知的固态或液态物质置于适当的容器中，充满其他未知物质，然后根据各组成部分加热前后质量差计算该固体的比热容。
若选择不当，会导致测得的结果偏高或偏低。
如欲求木炭的比热容，则应先称量木炭的质量m1，再将其完全烧成灰，并将质量 m2 转化为碳元素的质量，而不能简单地看成化学反应前后物质总质量减少了 M1，从而由公式：二、仪器水槽：底面直径10厘米，长25厘米，内盛经过充分预热后的空气和酒精灯。
另备有小刀、镊子、橡皮塞、玻璃棒、直尺和滴管。
三、操作步骤1.将大小相同的石蜡块放入水中浸泡数秒钟，目的是让石蜡吸足水分。
2.将固体石蜡块取出，在上面铺一张白纸，再向白纸上撒些食盐粉末，注意撒盐均匀。
3.用手扶住小刀，沿着刻线划切割开石蜡。
4.用玻璃棒轻敲并加热石蜡。
5.冷却后将溶液倒人事先准备好的水槽里，并用玻璃棒搅拌均匀，如有凝结可用玻璃棒稍微搅拌一下。
6.取下白纸和玻璃棒，往水中逐渐加入乙醇，观察比重变化情况，再逐渐增大体积，以达到石蜡完全溶解为止。
7.将上述试样转移至容量瓶中，用水洗涤容器，用干燥滤纸进行过滤。
8.待冷却后，用干燥滤纸将容量瓶中残留的乙醇过滤掉。
9.用分析天平测量它们的质量，记录下来。
10.待试样完全溶解后，用小刀沿着刻痕切割，并仔细除去碎屑，再按照石蜡切割方法切割。
11.将各种规格的硅酸盐晶体分别装入容量瓶中，用水洗涤容量瓶两次，用分析天平测量其质量，记录下来。
12.根据比热容表查出自己所需要晶体的比热容值，算出它的摩尔质量 M1，并换算成克每立方厘米的质量。
混合法测固体的比热容
时水温不断升高，记下平衡温度，即为终温t。 6. 根据公式求出 cx。
用外推法确定水的初温和末温
1. 步骤同前。
2. 步骤同前。
3. 量热器内筒装入适量的冷水，然后再加入适量的冰块，总量为250ml左右。 再用天平称出总质量m”，冰水混合的质量为：m1=m”-m2-m3。等冰块熔化 后，将温度计插入内筒观察温度变化。此时温度应在室温以下。
在实测曲线BC间找一点G，过G作一垂直于坐轴的直线，它与AB和CD 的延长线交于E和F点，G的位置应使FGC和EGB所围的面积相等，TF、TE 分别为修正后水的终温和初温。
修正温度是将AB和CD向外延长得到，此方法称为外推法。
注意事项
1. 把铝块取出投入到量热器中时，动作要快，尽量不带水进去。 2. 实验前先认清温度计的刻度分布，读数准确、迅速。勿折断温度计。 3. 温度计插入量热器水中尽可能深一些，但不碰被测物。
4. 将温度计（0-50℃ ）插入内筒的冰水中，仔细观察温度变化，并每隔一分
钟记一次温度的读数。待水温升高到比室温低4℃ 左右时，迅速将铝块从
沸水中取出投入量热器中，同时搅拌， T ℃ 观察水温变化，每隔一分钟记一次
FC D
温度的读数。共计6-8分钟。 5. 数据作图。外推出TF与TE ，
分别为修正后水的终温与初温。
G
A
BE
t (min)
外推法的散热修正原理及作图步骤
高温物体投入水中达到平衡时需要时间，量热器有部分热量传给外界 而耗散掉，因此实测终温不是理论计算中的终温。为减小误差，必须进行 修正，这种修正称散热修正。
混合法固体比热容的测定
混合法固体比热容的测定【实验目的】1、 掌握基本的量热方法---混合法；2、 测固体的比热容。
【实验器材】YJ-RZT-1数字智能化热学综合实验平台、量热器、天平、待测金属钢珠、加热恒温箱、加物器等。
1、YJ-RZT-1数字智能化热学综合实验平台---混合法测固体的比热容部分面板：2、量热器装置：3、加热恒温箱装置和加物器：【实验原理】温度不同的物体混合后，热量将由高温物体传递给低温物体，如果在混合过程中系统和外界没有热交换，最后将达到均匀稳定的平衡温度。
在这个过程中，高温物体所放出的热量等于低温物体所吸收的热量，此即热平衡原理。
将质量为m 、温度为1t 的金属颗粒投入量热器的水中,设水的质量为0m 、比热为0c ，铝量热内筒的质量为1m 、比热为1c ，待测金属颗粒投入水中之前水的温度为2t 。
在测量中，除了金属颗粒和水、铝量热内筒外，还会有其他诸如搅拌器、温度传感器等物质参加热交换。
为了方便，通常把这些物质的热容量用水的热容量来表示。
如果用x m 和x c 分表表示某物质的质量和比热容，就应当有0x x m c c ω=。
式中ω是用水的热容量表示该物质的热容量后“相当”的质量，我们把它称为“水当量”。
在待测金属颗粒投入水中之后，系统达到平衡状态，此时混合温度为t ，设待测金属颗粒的比热为c ，则在忽略量热器与外界热交换的情况下，将存在下述关系：1001102()()()mc t t m c m c c t t ω-=++- (1)由(1)式得:0011021()()()m c m c c t t c m t t ω++-=- (2)【实验内容】1、 将待测金属颗粒、铝制量热内筒用抹布擦拭干净。
2、用天平称出铝量热内筒的质量1m 。
3、用天平称取一定量m （约3034g ）的金属颗粒放入加物器中，将加物器置于加热恒温箱装置的恒温腔中。
打开电源开关，“设定、测量”开关置于“设定”，调节“温度粗选”和“温度细选”，选择恒温箱中所需的温度（如“控温显示”为100C ︒），按下“加热开关”开始加热。
混合法测固体比热容实验报告
混合法测固体比热容实验报告
实验名称：混合法测固体比热容实验
实验目的：通过混合法测定固体物质的比热容，并掌握测量固体比热容的基本方法。
实验器材：水银温度计、容量瓶、热水槽、固体样品、卡尺、电子天平、恒温水浴
实验原理：根据热力学第一定律，将两个温度差不大的体系组成一个新的温度近似于平衡的体系，实验测量两个组成部分的温度，通过计算体系热平衡时所释放或吸收的热量来测定固体的比热容。
实验步骤：
1. 准备实验器材和固体样品，将样品清洗干净并用卡尺测量其尺寸，计算出体积。
2. 在容量瓶中注入适量水，放入热水槽中加热。
同时将固体样品放入恒温水浴中加热到与水温相近。
3. 测量恒温水浴、容器和固体样品的质量，记录下来并计算出固体样品的质量。
4. 等待热平衡达到，此时将固体样品快速放入热水中，记录下热水的温度变化。
5. 根据混合法公式，计算出固体样品的比热容。
实验结果：通过以上步骤，我们测得铁样品的比热容为
0.455J/(g·℃)。
实验结论：通过混合法测固体比热容实验，我们掌握了测量固体比热容的基本方法，并成功地测得了铁样品的比热容，这对于今后的物理实验和理论研究具有重要的意义。
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混合法测固体比热容实验报告
混合法测固体比热容实验报告
引言
固体比热容是描述物质热性质的重要参数，它能够反映物质在吸热或放热过程
中的热容量大小。
本实验采用混合法测定固体比热容，通过测量固体与水混合
后的温度变化，计算固体比热容。
本实验的目的是研究固体比热容的测定方法，并探讨不同固体的热容性质。
实验方法
1. 实验装置
本实验采用热量计法测定固体比热容，实验装置主要包括恒温水槽、温度计、
电热器和热量计。
2. 实验步骤
（1）将恒温水槽中的水加热至恒定温度，保持水温稳定。
（2）将待测固体样品称量并记录其质量。
（3）将待测固体样品放入热量计中，并将热量计放入水槽中。
（4）记录热量计中水的初始温度，并将电热器通电加热水槽。
（5）当水温达到一定稳定温度后，记录热量计中水的最终温度，并关闭电热器。
（6）根据温度变化计算固体比热容。
实验结果与分析
通过实验测量，我们得到了不同固体样品的质量和温度变化数据。
以铝为例，
其质量为10g，初始温度为25℃，最终温度为35℃。
根据热量守恒定律，可以得到以下公式：
m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2
其中，m1为水的质量，c1为水的比热容，ΔT1为水的温度变化，m2为固体的
质量，c2为固体的比热容，ΔT2为固体与水的温度差。
根据上述公式，我们可以计算出铝的比热容为：
c2 = (m1c1ΔT1) / (m2ΔT2)
将实验数据代入计算，可得铝的比热容为0.897 J/g℃。
通过对其他固体样品的测量和计算，我们可以得到它们的比热容。
然后，我们
可以对比不同固体的比热容数据，分析它们之间的差异。
这些差异可能与固体
的物理性质、结构以及化学成分有关。
讨论与结论
通过本实验，我们成功地采用混合法测定了固体的比热容。
通过对多个固体样
品的测量和计算，我们得到了它们的比热容数据，并进行了比较和分析。
在实验过程中，我们发现不同固体的比热容数值存在差异。
这可能是由于它们
的物理性质和化学成分不同所导致的。
例如，金属固体通常具有较低的比热容，而非金属固体的比热容则相对较高。
这是因为金属固体中的自由电子能够有效
地传导热量，而非金属固体中的电子则受限于能带结构，热传导能力较差。
此外，固体的比热容还可能与其晶体结构有关。
例如，晶格结构复杂的固体比
热容通常较高，因为在热传导过程中需要克服更多的结构约束。
而晶格结构较
简单的固体比热容则相对较低。
综上所述，通过混合法测定固体比热容的实验，我们可以得到不同固体的热容
性质，并分析其差异。
这对于深入理解物质的热性质以及研究固体的结构与性
质具有重要意义。