实验五 固体比热容的测量(电热法)

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固体比热容的测量

固体比热容的测量

实验报告 实验题目:固体比热容的测量实验目的:1,研究物质的宏观物理现象和微观结构之间的关系2,学习努力创造一个热力学孤立体系,同时对实验过程中的其他吸热、散热做出校正,尽量使二者相抵消,以提高实验的精度 实验原理:(I )混合法测比热容 设一个热力学孤立体系中由n 种物质,其质量分别为i m ,比热容为),,2,1(n i c i =。

开始时体系处于平衡态,温度为1T ,与外界发生热交换后又达到新的平衡态,温度为2T 。

若体系中无化学反应或相变发生,则该体系获得(或放出)的热量为))((122211T T c m c m c m Q n n -+++= (1) 假设量热器和搅拌器的质量为1m ,比热容为1c ,开始时量热器与其内质量为m 的水具有共同温度1T ,把质量为x m 的待测物加热到'T 后放入量热器内,最后这一体系达到热平衡,终温为2T 。

如果忽略试验过程中对外界的散热或吸热,则有))(0.2()'(1231112T T cm K VJ c m mc T T c m x x -⋅⋅++=--- (2) 式中c 为水的比热容。

310.2--⋅⋅cm K VJ 代表温度计的热容量,其中V 是温度计浸入到水中的体积。

(II )系统误差的修正(1)尽量减少与外界的热交换(2)采取补偿措施。

在被测物体放入量热器前,先使量热器与水的初始温度低于室温。

使初始温度与室温的温差与混合后末温高出室温的温度大体相等。

(3)缩短操作时间(4)严防有水附着在量热筒的外面。

(5)矫正沸点 实验内容:1. 称出质量为g 250的锌粒,放入试管中隔水加热(注意:水不能溅入)。

在沸水中至少15min ,水沸腾后测出大气压强p 。

2. 在锌粒加热的同时,称出量热器内筒及搅拌器质量1m ,然后倒入适量的水,并加入冰使水温降低到室温下C o4~3(注意:不能使筒外表有水凝结),利用公式(2)估算出水的质量m 后,称出质量m m +1。

实验五固体比热容的测量(电热法)

实验五固体比热容的测量(电热法)

实验五固体比热容的测量(电热法)实验五固体比热容的测量(电热法)金属是重要的固态物质,本文对固体物质比热容的测量重点介绍了金属比热容的测量,金属比热容是金属物质的重要特性,本文重点介绍电热法测量固体比热容。

【实验目的】1、掌握基本的量热方法——用量热器测热量法。

2、学习用电热法测固体的比热容。

【实验仪器】热学综合实验平台、量热器、待测钢球、测温探头【实验原理】固体比热容指单位质量的热容量,也是特定粒子电子、原子、分子等结构及其运动特性的宏观表现。

测量固体物质比热容对于了解固体物质性质,物质内部结构等都具有重要的意义,常用于测量固体物质比热容的方法有动态法、混合法、冷却法等。

金属是重要的固态物质,本书对固体物质比热容的测量重点介绍了金属比热容的测量,金属比热容是金属物质的重要特性,本实验重点介绍电热法测量固体比热容。

在量热器中加入质量为m 的待测物,并加入质量为0m 的水,如果加在加热器两端的电压为U ,通过电阻的电流为I ,通电时间为t ,则电流作功为:UIt A = (5-1)如果这些功全部转化为热能,使量热器系统的温度从1T ℃升高至2T ℃,则下式成立()()1201100T T c c m c m mc UIt -+++=ω (5-2)c 为待测物的比热容,0c 为水的比热热容,1m 为量热器内筒的质量,1c 为量热器内筒的比热容, 2m 为铜电极和铜搅拌器总质量,2c 为铜比热容。

由(5-2)式得()[]m c c m c m T T UIt c //0110012ω----= (5-3)为了尽可能使系统与外界交换的热量达到最小,在实验的操作过程中就应注意以下几点:1、不应当直接用手去把握量热筒的任何部分,不应当在阳光直接照射下进行实验。

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

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。

测量比热容的实验报告

测量比热容的实验报告

测量比热容的实验报告测量比热容的实验报告引言:比热容是物质热力学性质的重要参数之一,它描述了物质单位质量在加热或冷却过程中所吸收或释放的热量。

测量比热容的实验是研究物质热学性质的基础实验之一,本实验旨在通过测量金属样品的温度变化和吸收的热量来确定其比热容。

实验装置和方法:实验装置主要包括热容器、温度计、电热器、电源和数据采集系统。

首先,将金属样品放入热容器中,确保样品完全接触容器内壁。

然后,将温度计插入热容器中,确保温度计的测量范围能够覆盖实验温度范围。

接下来,将电热器与热容器相连,通过电源调节电热器的加热功率。

最后,将数据采集系统与温度计相连,实时记录温度变化。

实验步骤:1. 在实验开始前,先将实验装置进行校准。

使用标准温度计对温度计进行校准,确保温度测量的准确性。

2. 将金属样品放入热容器中,并将热容器密封,以防止热量的散失。

3. 打开电源,调节电热器的加热功率,使样品的温度缓慢升高。

4. 同时,使用数据采集系统实时记录温度的变化,并计算吸收的热量。

5. 当样品的温度达到一定值后,停止加热并记录此时的温度和吸收的热量。

6. 根据实验数据计算金属样品的比热容。

实验结果与分析:通过实验测量,我们得到了金属样品的温度随时间的变化曲线,并计算出了吸收的热量。

根据热力学定律,我们可以得到比热容的计算公式:Q = mcΔT,其中Q为吸收的热量,m为金属样品的质量,c为比热容,ΔT为温度变化。

根据实验数据和计算公式,我们可以得到金属样品的比热容。

在实验过程中,我们还发现了一些现象。

首先,随着加热功率的增加,金属样品的温度升高速度也随之增加。

其次,金属样品的比热容与金属的种类有关。

不同金属的比热容不同,这是由于金属原子结构的差异导致的。

此外,金属样品的比热容还与温度有关,随着温度的升高,金属样品的比热容也会发生变化。

实验结论:通过本实验的测量和分析,我们成功地确定了金属样品的比热容。

同时,我们也发现了金属样品的比热容与金属的种类和温度有关。

固体比热测定

固体比热测定

固体比热容的测定指导老师:王亚辉小组成员:李彦辉张燚杨朋波胡宏明电热法测固体比热容实验的改进1引言在传统的混合法测固体比热容实验中, 量热器等的吸热和散热一直是制约实验结果准确度的一个关键因素. 为了消除此类热量传递对测量结果的影响, 在一定的实验条件下, 可以近似地用作图法消除热交换的影响, 其次还要考虑量热器、搅拌器等的等效比热容和质量, 处理过程相当麻烦. 本实验采用电热法, 通过控制放试件和不放试件两种情况下的初末温度和液面高度, 将上述种种热散失抵消掉, 使测量较准确, 操作较简单. 另外, 本实验采用传感器加模拟电路来测量温度, 使温度的测量更准确; 用不锈钢杜瓦瓶代替传统的量热器筒和保温套筒,减少了向外界的热量散失, 且使用方便2实验改进方法实验装置如图1所示. 待测样品及水放在杜瓦瓶中, 并设置了AD590温度传感器和电加热器、搅拌器. 水面高度为杜瓦瓶的3/ 5左右;样品不宜太大或太小; AD590和样品大致位于水深的中部; 电加热器置于偏下部.设加热电压为U, 电流为I, 则电加热器在时间T内放出的热量为UIS. 此热量使量热器的整体温度由t1 升至t2. 根据能量守恒定律, 可得如下方程UIT= (mc+ m0c0+ C1 + C2 + C3) (t2 - t1) + ΔQ ( 1)式中, m, c为待测物的质量和比热容; m0, c0 为水的质量和比热容; C1, C2, C3 分别为在此实验状况下量热器( 包括搅拌器) 、电加热器、温度传感器的等效热容量; ΔQ为其它因素散失的热量.本实验测量的困难在于C1, C2, C3 及ΔQ均为未知的参量. 为解决这一问题, 采用同等实验条件下的系统误差差值消去法.实验分两步进行: 第一步不加待测试件, 加热T1时间后, 系统从t1 升温至t2; 第二步放入t1温度的水和试件, 且要求水位和第一步等高, 加热T2 时间后, 同样使温度升高到t2. 据( 1) 式有UIT1 = (m01c0+ C1+ C2 + C3)(t2 - t1) + Δ Q1 ( 2)UIT2= (m02c0 + C1+ C2+ C3+ mc)(t2- t1) + ΔQ2( 3)( 2) 式减去( 3) 式得UI ( T1 - T2) =- mc( t2- t1) + ( m01 - m02) c0( t2 - t1) +ΔQ1 -ΔQ2故\( m01- m02) c0( t 2- t 1) - UI( T1- T2) +Q1 -Q2∆∆( 4) c=m( t2- t1)考虑到在前后两步测量中, 初末温度相同,水的高度相同, 环境条件也相同, 因此量热器热量交换情况基本相同, 其差别仅在于电加热的时间T1 与T2 略有差别, 造成ΔQ1 与ΔQ2 略有不同. 由于用了高真空杜瓦瓶作为量热器, ΔQ1与ΔQ2 均很小, 而其差值将更小. 测试结果也表明平衡后系统的温度随时间的变化极缓慢, 如图2所示. 因此, 可以忽略该项差别, 认为ΔQ1- ΔQ2= 0, 则( 4) 式化得为( m01- m02) c0( t 2- t 1) - UI( T1- T2)c=m( t2- t1)本实验应该注意的几个问题:1) 本实验的关键之一在于两步实验初末温度的控制, 最好相同, 稍有差别也是可以的, 但一定要保证t2-t1 相同.2) 加热过程中要充分地、不断地搅拌, 否则传感器即数字毫伏表反映的温度与实际平衡温度会有差别.3) 计时器的开关要迅速及时, 必要时可两人配合. 关闭加热器和计时器后应继续搅拌片刻, t2 应取最大读数值.4) 要选择恰当的电加热功率. 功率太大, 会使计时器的控制难度加大, 且增加量热器内温度的不均匀性; 太小会使实验时间延长, 增大散热引起的误差.数据记录:烧杯:m1=66.3 筒:m2=66.6 筒+水:m3=212.1g筒+水+珠:m4=298.7g 烧杯+铜珠:m5=166.4g只加水: U=11.99v I=1.026A稍加热停止时末温T0 T1 T221.2℃21.8℃22.2℃继续加热停止时末温时间T3 T4 T132℃32.4℃599.1s水+珠:稍加热停止时 末温 '0T '1T '2T21.0℃ 21.7℃ 22.2℃继续加热停止时 末温 时间'3T '4T '5T31.8℃ 32.4℃ 590.1s数据处理:m=m5-m1=100.1g m10=m3-m2=145.5gm20=m4-m-m2=132gC 测珠=m m m 2010-*Co 水-)24()21(T T m t t VI -- =1.1001325.145-×4.2×103J/g ℃-)2.224.32(**1.100)1.5901.599(_*026.1*99.11103---J/(g ℃) =566.4 J/g ℃-108.4 J/g ℃=458 J/g ℃误差分析:因为数字毫伏表容许误差为0.1℃,电压表,电流表准确度分别为0.1V,0.01A,启停数字计数器的误差之和为0.4s,天枰的感量为0.02g.u( t1) = u( t2) = 0. 1/ 3 = 0. 06℃u( U) = 0. 1/ 3 = 0. 06Vu( I) = 0. 01/ 3 = 0. 006Au( Ʈ1) = u(Ʈ 2) = 0. 4/ 3 = 0. 23su( m01) = u( m02) = u( m) =0. 02/ 3= 0. 016g则故u( c) = u2( c1) + u2( c2) = 5J/ ( g *℃)取公认值480J/(g*℃)测量值与真实值之差与标准值取百分比 η=480458480 *100%=4.6% 在允许百分误差(5%)以内,故该实验测量比热容是可行的。

实验5电热法测量油品的比热容

实验5电热法测量油品的比热容

实验5 电热法测量油品的比热容――设计性实验(一)功和热长期被看作是互不相关的两个独立概念,直到伦福德提出“热本质上是一种运动”的观点后,才将两者联系起来。

后来焦耳做了大量的工作,测量了功转化为热量的数值即热功当量,使人们对功和热的关系有了更深刻的理解。

物质的比热容是量热学中的一个重要概念,特别是在新能源的开发和新材料的研制过程中有着广泛的应用。

由于散热因素多而且不易控制和测量,热学实验的精度往往较低,因此为了做好热学实验,必须学会分析产生各种误差的原因,找出改进的方法。

测量比热容有很多方法,如混合法、冷却法、电热法、比较法等。

本实验根据焦耳定律采用电热法测量油品的比热容。

【预习提示】本实验是设计性实验要求学生在进入实验室之前必须认真准备以下实验事项,并设计好实验方法和实验步骤:1.什么是物质的比热容?电热法测量液体比热容时需要直接测量哪些物理量?2.为了尽可能减少系统与外界的热量交换,实验中应采取哪些措施?3.实验中怎样准确测量液体的末温度?4.测量油品质量应在什么时间测量最佳?5.如何确定加热功率的大小?6.冷却油品需要多少时间为最佳?7.系统中吸收热量的有哪几部分?8.根据给定实验器材、实验原理提示和实验内容要求,设计出实验方法和实验步骤,拟定数据记录表格。

【实验目的】1.学会电流量热器的使用方法。

2.学习电热法测量液体比热容的基本原理和方法,巩固对热功当量和焦耳定律的理解。

3.了解热学实验中产生系统误差的主要因素,掌握减小或消除线性系统误差的对称测量法。

4.学会用电热法测量油品的比热容。

【实验内容与要求】1.必做内容(1)选择油品合适的初温和末温。

将盛油品的内筒放到冰箱内冷却至比室温低5~6℃,作为油品的初温T1。

7980 (2)根据已知数据(如内筒质量、油品质量、铜的比热容等)合理估算加热功率的大小,使加热时间为20~30分钟左右。

(3)加热过程中,每隔一定时间(约2分钟)记录一次电压和电流值。

比热容的测量_实验报告

一、实验目的1. 了解比热容的概念和意义;2. 掌握测量物质比热容的方法和步骤;3. 熟悉实验器材的使用方法;4. 通过实验,提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验原理比热容是指单位质量物质温度升高1K所需吸收的热量。

其公式为:c = Q/(mΔT),其中c为比热容,Q为吸收的热量,m为物质质量,ΔT为温度变化。

实验原理:利用量热器测量物质在吸收热量过程中的温度变化,通过公式计算得到物质的比热容。

三、实验器材1. 量热器(包括量热器筒、搅拌器、温度计等);2. 待测物质;3. 热源(如电热丝);4. 天平;5. 秒表;6. 搅拌棒;7. 温度计;8. 计算器。

四、实验步骤1. 准备实验器材,确保量热器内无水滴、杂质等;2. 用天平称量待测物质的质量m;3. 将待测物质放入量热器筒中,用温度计测量初始温度T1;4. 将电热丝插入量热器筒中,接通电源,加热待测物质;5. 观察温度计,当温度升高至预定值时,关闭电源,立即用搅拌棒搅拌量热器筒中的物质,使其温度均匀;6. 待温度稳定后,记录终温T2;7. 计算比热容c = Q/(mΔT),其中Q为加热过程中电热丝产生的热量,可由功率和时间计算得到。

五、实验数据及结果1. 待测物质质量m:100g;2. 初始温度T1:25.0℃;3. 终温T2:35.0℃;4. 加热时间t:30s;5. 电热丝功率P:100W。

根据公式Q = Pt,计算得到Q = 100W × 30s = 3000J。

比热容c = Q/(mΔT) = 3000J/(100g × 10K) = 0.3J/(g·K)。

六、实验分析1. 通过实验,成功测量了待测物质的比热容,验证了实验原理;2. 实验过程中,温度计、搅拌棒等器材的使用较为熟练,提高了实验技能;3. 在实验过程中,注意了实验安全,遵守实验操作规程。

七、实验总结1. 本实验通过测量物质比热容,加深了对比热容概念的理解;2. 实验过程中,掌握了测量物质比热容的方法和步骤,提高了实验操作能力;3. 通过实验,培养了学生的团队合作精神,提高了学生的综合素质。

固体比热容的测量

实验简介19世纪,随着工业文明的建立与发展,特别是蒸汽机的诞生,量热学有了巨大的进展。

经过多年的实验研究,人们精确地测定了热功当量,逐步认识到不同性质的能量(如热能、机械能、电能、化学能等)之间的转化和守恒这一自然界物质运动的最根本的定律,成为19世纪人类最伟大的科学进展之一。

从今天的观点看,量热学是建立在“热量”或“热质”的基础上的,不符合分子动理论的观点,缺乏科学内含。

但这无损量热学的历史贡献。

至今,量热学在物理学、化学、航空航天、机械制造以及各种热能工程、制冷工程中都有广泛的应用。

比热容是单位质量的物质升高(或降低)单位温度所吸收(或放出)的热量。

比热容的测定对研究物质的宏观物理现象和微观结构之间的关系有重要意义。

本实验采用混合法测固体(锌粒)的比热容。

在热学实验中,系统与外界的热交换是难免的。

因此要努力创造一个热力学孤立体系,同时对实验过程中的其他吸热、散热做出校正,尽量使二者相抵消,以提高实验精度。

实验原理混合法测比热容设一个热力学孤立体系中有种物质,其质量分别为,比热容为()。

开始时体系处于平衡态,温度为,与外界发生热量交换后又达到新的平衡态,温度为,若无化学反应或相变发生,则该体系获得(或放出)的热量为假设量热器和搅拌器的质量为,比热容为,开始时量热器与其内质量为的水具有共同温度,把质量为的待测物加热到后放入量热器内,最后这一系统达到热平衡,终温为。

如果忽略实验过程中对外界的散热或吸热,则有式中为水的比热容。

代表温度计的热容量,其中是温度计浸入到水中的体积。

⏹系统误差的修正在量热学实验中,由于无法避免系统与外界的热交换,实验结果总是存在系统误差,有时甚至很大,以至无法得到正确结果。

所以,校正系统误差是量热学实验中很突出的问题。

为此可采取如下措施:●要尽量减少与外界的热量交换,使系统近似孤立体系。

此外,量热器不要放在电炉旁和太阳光下,实验也不要在空气流通太快的地方进行。

●采取补偿措施,就是在被测物体放入量热器之前,先使量热器与水的初始温度低于室温,但避免在两热器外生成凝结水滴。

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。

固体比热容的测量

实验题目:固体比热容的测量 83实验目的:采用混合法测固体(锌粒)的比热容。

在热学实验中,系统与外界的热交换是难免的,因此要努力创造一个热力学孤立体系,同时对实验过程中的其他吸热、散热做出校正,尽量使二者相抵消,以提高实验的精度。

实验原理:1.混合法测比热容(1)一个热力学孤立体系,开始处于平衡态,与外界发生热量交换后又达到新的平衡态。

若体系中无化学反应或相变发生,则该体系获得(或放出)的热量为))(...(122211T T c m c m c m Q n n -+++=(T 1,T 2为初温与终温) (1)(2)将m x 的待测物加热到T ’后放入量热器内,达到热平衡(忽略实验过程中对外界的散热或吸热),则有:))(0.2()'(1231112T T cmK VJ c m mc T T c m x x -⋅⋅++=--- (2)(式中c 为水的比热容。

310.2--⋅⋅cm K VJ 代表温度计的热容量,其中V 是温度计浸入到水中的体积)。

2.系统误差的修正采取的措施 (1)使系统近似孤立 (2)采取补偿措施 (3)缩短操作时间(4)严防有水附着在量热筒外 (5)沸点校正(6)实验校正:在被测物体放入量热器前4~5min 就开始测读量热器中水的温度,每隔1min 读一次。

当被测物体放入后,温度迅速上升,此时应每隔0.5min 测读一次。

直到升温停止后,温度由最高温度均匀下降时,恢复每分钟记一次温度,直到第15min 截止。

实验步骤:实验装置如(图1)(1)称出质量为250g 的锌粒,放入试管中隔水加热(注意:水不能溅入)。

在沸水中至少15min ,才可以认为锌粒与水同温。

水沸腾后测出大气压强p 。

(2)在锌粒加热的同时,称出量热器内筒及搅拌器质量m 1,然后倒入适量的水,并加入冰屑 使水温降低到室温下3~4℃(注意:不能使筒外表有水凝结),利用公式(2)估算出水的质量m 后,称出质量m 1+m 。

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实验五 固体比热容的测量(电热法)
金属是重要的固态物质,本文对固体物质比热容的测量重点介绍了金属比热容的测量,金属比热容是金属物质的重要特性,本文重点介绍电热法测量固体比热容。

【实验目的】
1、掌握基本的量热方法——用量热器测热量法。

2、学习用电热法测固体的比热容。

【实验仪器】
热学综合实验平台、量热器、待测钢球、测温探头
【实验原理】
固体比热容指单位质量的热容量,也是特定粒子电子、原子、分子等结构及其运动特性的宏观表现。

测量固体物质比热容对于了解固体物质性质,物质内部结构等都具有重要的意义,常用于测量固体物质比热容的方法有动态法、混合法、冷却法等。

金属是重要的固态物质,本书对固体物质比热容的测量重点介绍了金属比热容的测量,金属比热容是金属物质的重要特性,本实验重点介绍电热法测量固体比热容。

在量热器中加入质量为m 的待测物,并加入质量为0m 的水,如果加在加热器两端的电压为U ,通过电阻的电流为I ,通电时间为t ,则电流作功为:
UIt A = (5-1)
如果这些功全部转化为热能,使量热器系统的温度从1T ℃升高至2T ℃,则下式成立
()()1201100T T c c m c m mc UIt -+++=ω (5-2)
c 为待测物的比热容,0c 为水的比热热容,1m 为量热器内筒的质量,1c 为量热器内筒的比热容, 2m 为铜电极和铜搅拌器总质量,2c 为铜比热容。

由(5-2)式得
()[]m c c m c m T T UIt c //0110012ω----= (5-3)
为了尽可能使系统与外界交换的热量达到最小,在实验的操作过程中就应注意以下几点:
1、不应当直接用手去把握量热筒的任何部分,不应当在阳光直接照射下进行实验。

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