关于实验四固体比热容的测量混合法课件

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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

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。

混合量热法测固体比热容

混合量热法测固体比热容

混合量热法测固体比热容概述比热容是单位质量的物质温度升高1℃时需吸收的热量,它的测量是物理学的基本测量之一。

比热容的测量方法很多,有混合法、电热法、冷却法等。

由于散热因素很难控制,不管哪种方法准确度都很低。

但实验比理论计算简单、方便,有实用价值。

应当在实验中进行误差分析,找出减小误差的方法。

【实验目的】1、掌握基本量热器的使用方法。

2、学会用混合法测量固体比热容。

【实验仪器】量热器、电热杯、物理天平、待测金属块、温度计两支;量热器(使实验系统粗略地成为一个孤立的热学系统。

)【实验原理】温度不同的物体混合后,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,称为热平衡原理。

本实验即根据热平衡原理用混合量热法测定固体比热容。

量热器内筒装有温度为1T ℃水,将质量为m 克、温度为2T ℃的金属块,迅速放到内筒中,平衡后温度为T ℃,金属块:放热而降温;水和量热器内筒、搅拌器:吸热而升温 金属块放出的热量:)(2T T cm Q -=水吸收的热量: )(1111T T m c Q -=量热器内筒和搅拌器吸收的热量:)(1222T T m c Q -=式中:c 、m —金属块的比热容和质量1c 、1m —水的比热容和质量2c 、2m —量热器内筒、搅拌器(黄铜材料)的比热容和质量忽略温度计吸收的热量,根据热平衡原理:21Q Q Q +=))(()(122112T T c m c m T T mc -+=- (1) 得到 )())((212211T T m T T c m c m c --+=(2) 【实验步骤】1、向量热器内筒中加入一定量的冷水,测出温度,记为1T 。

2、用天平称出量热器内筒、搅拌器和水的质量,记为M,则水的质量为21m M m -=(2m 为内筒和搅拌器的质量,实验室已给出120.92g ) 3、将电热杯盛水加热,用天平称出金属块的质量m ,待水沸腾后,轻轻放入金属块,待温度稳定后,用温度计测出金属块的初温1T ,电热杯停止加热。

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例2、质量为2g的沸水〔100℃〕,温度降低了60℃,水 放出了多少热量?
解析:Q放=cmt0-t =42 × 103/g·℃ ×2g × 60℃ =504 × 105 答案:水放出了504 × 105热量
一、比热容 1、定义 2、单位
/g·℃
二、比热容的计算公式
Q=cmΔt
检测反响 互动答题时间,拿出你的学习卡开始 答题吧!
猜一猜
物体吸收热量的多少除了与物体的质量、物体升高的温 度有关外,还可能与其他的什么因素有关 不同物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时, 它们吸收的热量
实验设计
怎么验证你的想法?利用提供的器材说一说你的设计 思路。 1、要研究这个问题,必须保持_质__量__和_升__高__的_温__度___相同, _物__质__种__类___不同。 2、取两个__相_同___的烧杯盛放质量相同的两种液体水和 煤油,用__相__同_的两个电热器给它们加热使它们升高相同 的温度,看它们所用时间的长短。
1、物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一。 2、对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物 体质量的大小,温度改变的多少,物体的形状、体积、位置 等无关,它仅与物质的种类和状态有关。 3、可以用比热容来鉴别物质的种类。
想一想
新疆有句谚语:
“早穿皮袄午穿纱, 围着
火炉吃西瓜〞
你能说出它的道理吗?
结论
物体吸收热量的多少与物质的种类有关。
实验后的思考:
1、水和煤油谁的吸热能力强? 2、如何科学地比较不同物质的这种特性?
归纳
1、比热容 一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与 它的质量和升高的温度乘积之比。
2、公式: c Q m Δt

固体比热容

固体比热容

c0
4.取出量热器的内筒,称其总质量并减去 m+ m ,即为 1 水的质量 m ; 0 5.小量筒测出温度计浸入水中的体积V;另换温水,重 复上述实验一次。 6.实验时应注意 (1)本实验的误差主要来自温度的测量,因此在测量温 度时要特别注意,读数迅速且要准确(准确到0.1℃); (2)倒入量热器中的温水不要太少,必须使投入的金属 块悬挂浸没在其中。 水的比热容 c0 为 4.187×103 J ⋅ kg−1⋅oC−1
实验结果分析和处理
1.将实验中测出的各个数值填入下表:
前8分钟 t(℃) 次 1 2 3 4 t 次 (℃) 5 6 7 8 次 1 2 3 4 中间2分钟 t(℃) 次 5 6 7 8 t(℃) 次 1 2 3 4 后8分钟 t(℃) 次 5 6 7 8 t(℃)
t2(℃) m 0(kg) m (kg) m1(kg) C(J·k—1·℃—1)
在上述混合过程中,实际上系统总要与外界交换热量, 这就破坏了(1)式的成立条件。为消除影响,需要采用散 热修正。本实验中热量散失的途径主要有三个方面。第一, 若用先加热金属块投入量热器的混合法,则投入前有热量损 失,且这部分热量不易修正,只能用尽量缩短投放时间来解 决;第二,将室温的金属块投入盛有热水的量热器中,混合 过程中量热器向外界散失热量,由此造成混合前水的温度与 混合后水的温度不易测准。为此,绘制水的温~时曲线,
实验仪器
电子温度计;量热器;天平
实验步骤
测环境温度 测内桶和搅拌器质量 加水,测总质量 备冰 投冰,搅拌,测温 测至系统温度有上升为止 测内桶及水总质量 测环境温度 绘制温度时间曲线,求冰的溶解热
注意事项
投冰前应将其拭干,且不得直接用手触摸;其质量 不能直接放在天平盘上称衡,而应由投冰前、后量 热器连同水的质量差求得。 为使温度计示值确实代表系统的真实温度,整个实 验过程中(包括读取前)要不断轻轻地进行搅拌 (搅拌的方式应因搅拌器的形状而异)。

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。

4 固体比热容的测量

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。

用混合法测固体的比热容

用混合法测固体的比热容

实验八混合法测定固体比热容宇文皓月一实验目的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,可将排汽管拔出冰和水的盆中,使蒸汽凝结成水。

三实验原理温度分歧的物体混合之后,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t2的金属块投入量热器的水中。

设量热器(包含搅拌器和温度计拔出水中部分)的热容为q,其中水的质量为m0,比热容为c0,待测物投入水中之前的水温为t1。

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,温度计拔出水中部分的体积为V ,则V c m q 9.111+= (3))(9.11-︒⋅C J V 为温度计拔出水中部分的热容,但V 的单位为cm 3。

也可以用混合法丈量量热器的热容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) 但是用混合法丈量热器热容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。

固体比热容的测量

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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二、实验内容 通过实验了解量热器构造,学习对实验环境的控制
三、实验重点 1.了解量热器的构造,如何保证量热器为孤立系统。 2.如何对实验过程中的吸热、散热做出校正,尽量使 二者相抵消,以提高实验的精度。
四、实验主要仪器设备及材料 金属块,分析天平,量热器 ,温度计,烧杯,
水,电热杯,冰箱, 量筒, 搅拌器,秒表,镊子。
关于实验四固体比 热容的测量混合法
实验四、固体比热容的测量(混合法)
• 实验目的 • 实验内容 • 实验重点 • 实验仪器设备及材料 • 实验简介
• 量热器 • 实验原理 • 实验步骤 • 思考
一、实验目的 1. 通过实验了解量热器构造,学习对实验环境的控制 2.掌握基本测量仪器使用,及正确合理地分析误差。
(1)
2、混合法测比热
将质量为m的待测金属块(设其比热容为c),温度 为 T 投入量热器内的水中。设量热器(包括量热器内筒、 搅拌器和温度计插入水中部分)的热容为C。水的质量
为 m 0 ,比热容为 c 0 。金属块投入水之前,水温为 T 1 ,
投入后其混合温度为 T 2 ,则在不计量热器与外界热交 换的情况下,将存在下列关系:
六、量热器
量热器种类很多,因测量目的不同,有不同结构.本实 验如图所示:由绝热材料制成的外筒②和由良导体材料 制成的内筒①构成.容纳液体的内筒固定在由保温材料构 成的绝热架⑥上,外筒口用胶木盖⑤盖住,胶木盖的中 央孔用来插温度计③,旁边的小孔用来插搅拌器④.量热 器这种内外筒封闭结构减少了对流和热传导,内筒壁又 很光洁减少了热辐射,从而减少了筒内液体与周围环境 的热交换.
5、读数规则
采取以上系统误差的修正的操作措施后,散热的影响 仍难以完全避免。被测物体放入量热器后,水温达到最 高温度前,整个系统还会向外散热,所以理论上的末温 是无法得到的。这就需要通过实验的方法进行修正:在 被测物体放入量热器前4-5min就开始测度量热器中水的 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。由实验数据作出温度和时间的关系曲线。
温度计的热容 C 可这样计算:水银温度汁由玻璃
(密度 2.5103kg/m3 ,比热容为 0.79103 J/(kg·℃) 和水银(密度为 13 .6103kg/m3,比热容为0.14103
J/(kg·℃)),根据热容 Ccm cV ,两者的比热
容与密度的乘积基本相同,所以
C w c m C c V 1 .1 9.9 11 0 6 06 V V (J /o C )
(1) 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。
(2) 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,但避免在量热 器外生成凝结水滴。先估算,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。这样混合 前量热器从外界吸热与混合后向外界放热大致相等, 极大地降低了系统误差。
七、实验原理
1、热平衡原理 设一个热力学孤立体系中有n种物质,其质量分别
为 m i ,比热容为 c i ( i1,2,3,,n)。开始时体系处于 平衡态,温度为 1 ,与外界发生热量交换后又达到新 的平衡态,温度为 2 ,若无化学反应或相变发生,则 该体系获得(或放出)的热量为:
Q ( m 1 c 1 m 2 c 2 m n c n )2 ( 1 )
(3) 缩短操作时间,将被测物体从沸水中取出,然后倒 入量热器筒中并盖好的整个过程,动作要快而不 乱,减少热量的损失。
(4) 严防有水附着在量热筒外面,以免水蒸发时带走过 多的热量。
(5) 沸点的校正。在实验中,我们是取水的沸点为被测 物体加热后的温度,但压强不同,水的沸点也有所 不同。为此需用大气压强计测出当时的气压,再由 气压与沸点的关系通过查表得出沸点的温度。
m ( T c T 2 ) ( m 0 c 0 C )T 2 ( T 1 )(2)

c(m0c0C)(T2T1) m(TT2)
(3)
3、量热器的热容
量热器的热容C可以根据其质量和比热容算出。设量
热器内筒和搅拌器由相同的物质制成,其质量为 m 1 ,比
热容为 c 1 ,则
Cm1c1C
(4)
式中 C 是温度计浸入到水中的部分的热容。
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。
体积单位换算成立方厘米单位后,即便是温度计浸入液体部分的对应的热容计算式。
C J0C1表示温度计热容 C 是以J·℃ 1 单位时的数
值;
V cm3 表示温度计浸入液体部分的体积 V ,以 cm 3
为单位时的数值。
4、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:
五、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。
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