热功当量的测定

热功当量的测定
热功当量的测定
实验⽬的：
测定热功当量
实验原理：
如图所⽰，设量热器内筒和搅拌器的总质量为m筒（由同种材料制成），内盛质量m液的液体，初温为t1。

当对电阻丝通电⼀段时间t后，液体末温为t2.设通电时电流表、电压表⽰数分别为I和U，则通电时间内电流做功为W=UIt。

量热器内筒（含搅拌器）及液体的吸热为.I、U、t、m筒、m筒、t1、t2均可由实验测得，则热功当量J＝W/Q
实验器材：
量热器、温度计、学⽣电源、直流电流表、直流电压表、滑动变阻器、停表、学⽣天平、电阻丝（约6Ω）、液体（⽔或煤油）、单⼑开关、导线若⼲。

实验过程：
实验步骤：
1.⽤天平衡量出量热器内筒及搅拌器的总质量m筒。

然后向量热器内筒注⼊⽔或煤油，⽔
的体积占内筒容积3/4左右。

⽤天平移出筒和⽔质总m,则m⽔＝m-m筒。

记⼊表中。

2.将旺势器内筒放⼊外筒，电阻丝、搅拌器放⼊⽔中，盖上盖板，连好电路。

读出旺势器
系统初温t1和室温t0,均记⼊表中。

3.把学⽣电源电压输出选择旋钮拨⾄10V挡或12V挡，闭合开关同时启动秒表计是，并迅
速调节变阻器使电流在1.5~2A。

以后要随时观察电流表和调整变阻器，使电流值保持稳定。

通电过程中，不断轻微搅拌⽔，以加速热传导。

读出电流表和电压表的求数，并记⼊表中。

4.当温度计⽰数⾼于室温10~150C时，断开开关，并同时停⽌计时。

继续搅拌⽔并观察
温度计⽰数，当其⽰数最⾼时，读出温度t2.把通电时间t、末温t2记⼊下表中。

5.利⽤表中的实验数据和公式求出势功当量（有关⽐热容查⽐热容表），与公认值⽐较，
求出百分误差。

注意事项：
1.若实验前能将盛有⽔的量热器内筒置于冰上⼏分钟，使⽔的初温低于室温5~100C，
则可以减⼩因量热器与外界的热交换⽽产⽣的实验误差（但在放⼊外筒前要擦⼲内
筒外侧的⽔）。

2.若⽤⽔做实验，⽔应清洁，不含酸、碱、盐，否则不晚保持电流稳定。

⽤煤油做则
不存在这个问题。

且煤油⽐热较⼩，电流相应可⼩⼀些。

3.电阻丝未放⼊液体之前，不应通电，以免损坏电阻丝。

实验结论：
根据实验过程填写下表得出热功当量的值
M筒/kg M⽔/kg T1/0C T2/0C T/s I/A U/V W/J Q/J
J＝W/Q= 百分误差
实验拓展：
1.为什么实验中不在断开开关时，读出末温t2?
2.如果⽔质初温为室温，则实际测量的J值常常⽐公认值⼤，主要原因是什么？
3.探究焦⽿热功当量实验装置—电功
实验步骤：如图所⽰，利⽤降落的重物使发电机发电，电流通过浸在液体的电阻丝，引起液体温度上升。

实验结论：以同⼀个系统，在绝热过程中，只要所做的电功相等，系统温度上升的数值就相同，即系统的状态变化相同。