混合法测定金属的比热容
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。
固体比热容的测量
固体比热容的测量一、 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；3、 学习一种修正散热的方法;二、 实验仪器量热器、温度计 0C 和 0C 各一支、物理天平、待测金属粒、冰、停表、加热器、量筒等;三、 实验原理1、 混合法测比热容 依据热平衡原理,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无热量交换,最后达到均匀稳定的平衡温度;根据能量守恒定律,高温物体放出的热量就应等于低温物体吸收的热量,即：本实验即根据热平衡原理用混合法测定固体的比热;设量热器包括搅拌器和温度计插入水中部分的热容为C,实验时,量热器内先盛以质量为0m ,温度为1t 的冷水,之后,把加热到温度为2t 质量为m 的待测金属块投入量热器中,经过热交换后,水量热器与金属块达到共同的末温θ,依热平衡方程有：))(()(1002t C c m t mc -+=-θθ 1即 )())((2100θθ--+=t m t C c m c 2 量热器的热容C 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制成,其质量为1m ,比热容为1c ,则C c m C '+=11 3式中C '为温度计插入水中部分的热容;C '的值可由下式求出：式中V 为温度计插入水中部分的体积;{}10-⋅'C J C 表示C '以J ·0C -1为单位时的数值,而{}3cm V 表示V 以cm 3为单位时的数值; 2、 系统误差的修正上述讨论是在假定量热器与外界没有热交换时的结论;实际上只要有温度差异就必然会有热交换存在,因此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：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,但避免在两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体相等,极大地降低了系统误差;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查出沸点的温度;采取以上措施后,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;由实验数据作出温度和时间的关系t T -曲线,如图1所示;图1 温度和时间的关系曲线为了推出公式2中水的初温度1t 和末温θ,在图1中,对应于室温在曲线上之O点作一垂直与横轴的直线;然后将曲线上升部分AE 及下降部分FD 延长,与此垂线分别相交于B 点和C 点,这两个交点的温度坐标可看成是理想情况下的T 1和T 2,即相当于热交换无限快时水的初温1t 与末温θ;四、 实验内容与步骤1、称出质量为m 的金属粒,放入加热器中隔水加热;在沸水中至少15min,才可认为金属粒与水同温;水沸腾后测出大气压强P;2、在金属粒加热的同时,称出量热器内筒及搅拌器质量1m ,然后倒入适量的水,并加入冰屑使水温降低到室温下6~4注意：不能使筒外表有水凝结,称出总质量10m m +,求出水的质量0m ;3、在倒入金属粒前,一面用棒轻轻搅动,一面每隔一分钟测一次水温,计时5分钟后将加热好的金属粒迅速而准确地倒入量热器内注意：不能使量热器中水溅出,又切勿碰到温度计,立即将盖盖好并继续搅拌,同时,每隔半分钟测一次水温;至水温均匀下降,每隔一分钟测一次水温,连续10min 左右为止;4、用排水法将温度计浸没于水下的体积在小量筒中测得;先将水注入小量筒中,记下其体积1V ,然后将温度计插入水中,使温度计插入水中的体积与在量热筒中没入水中的体积相同以从量热筒中取出温度计上水印为准,读出液面升高后的体积2V ,则温度计插入量热筒水中的体积为：12V V V -=注意：实验中温度计中的水银泡一定要没入水中,但又不能碰到锌粒;5、查表得到实验气压条件下水的沸点T ',即作为金属粒加热后的温度2t ;6、作温度-时间曲线,求出1T 和2T ,即公式2中水的初温度1t 和末温θ;五、数据记录及处理自拟表格记录测量的有关数据;根据公式2求出金属粒的比热c ,并和其标准比热比较,求出相对误差;六、思考题：1．混合量热法的原理是什么它的基本实验条件是什么如何保证2．实验中质量称衡采用了精度较低的物理天平,为什么测量温度却采用了分度值为0.10C 的精密水银温度计3．为了提高量热精度,实验中采取了哪些措施4．试分析你在实验中对各参量如温度、水的质量等的选取是否得当附记温度计插入水中部分的热容可如下求出：已知水银的密度为13.6g ·cm -3,比热容为·g -1·0C -1,其1cm 3的热容为 J ·cm -3·0C -1;而制造温度计的耶那玻璃的密度为2.58 g ·cm -3,比热容为 J ·g -1·0C -1,其1cm 3的热容为·cm -3·0C -1,它和水银的很相近,因为温度计插入水中部分的体积不大,其热容在测量中占次要地位,因此可认为它们1cm 3的热容是相同的;设温度计插入水中部分的体积为V 以cm 3为单位,则该部分的热容C '的数值可取为{}{}3109.1cm C J V C ='-⋅,V 可用盛水的小量筒去测量;。
5实验五 混合法测量比热容
实验五混合法测量比热容Experiment 5 Determining thermal capacity using mixing method量热学是以热力学第一定律为理论基础的一门科学，量热学所研究的范围就是如何计量物质系统借温度变化、相变、化学反应等所吸收和放出的热量。
量热学的实验方法有混合法、稳流法、冷却法、潜热法、电热法等，本实验采用混合法测金属样品的比热容。
实验目的Experimental purpose1．掌握混合法测定金属比热容的方法；2．巩固物理天平的使用方法。
实验原理Experimental principle将温度不同的物体混合后，如果由这些物体组成的系统没有与外界交换热量，最后系统将达到稳定的平衡温度。
在此过程中，高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量。
这就是热平衡原理。
根据这一原理可用混合法测量金属的比热容。
为了做好实验，需有一个隔热良好的量热器。
本实验用的量热器如图1所示，它由外筒和内筒组成，内筒放置在绝热架上，与外筒隔开，外筒用绝热盖盖住，盖上开两个小孔，可放入温度计和搅拌器（连有绝缘柄）。
由于内筒与外筒间充有不图1量热器结构图良导体的空气，它们间传导的热量很小；又由于外筒装有绝热盖，对流的热量也很小，内筒的外壁和外筒的内外壁都抛光，以减少热辐射。
这样的量热器可被看做近似符合热平衡原理的实验系统。
实验时，将待测金属样品置于加热器中加热至温度θ1，并迅速将它投入量热器的水（温度为θ2）中，最后达到平衡温度θ。
设待测样品的质量为m ，比热容为c ，则其放出的热量为()θθ-=11mc Q (1)设量热器内筒的质量为m 1，比热容为c 1；水的质量为m 2，比热容为c 2，则量热器和水吸收的热量为()()222112θθ-+=c m c m Q (2)根据热平衡原理，Q 1= Q 2。
由式（1）和（2）可得待测样品的比热容为()()()θθθθ--+=122211m c m c m c (3) 以上讨论并没有考虑系统热量的散失，但实际上只要有温差存在，总会发生系统与外界热交换现象。
实验四 固体比热容的测量
实验四固体比热容的测量【实验目的】1．用混合法测定金属的比热容。
2．掌握基本的量热方法——混合法。
【实验仪器】量热器、温度计（0 ~ 50 ºC两支、0 ~ 100 °C一支）、物理天平、待测金属块、加热器或电炉、冰、停表等。
量热器：又称卡计，是测量热量的仪器。
简单的量热器如图所示，m1为内筒，筒内贮有一定量的纯水m0 ，T为温度计，m2 为搅拌器，为了将由内筒及其盛的物质构成的热学系统看成为孤立系统，故将内筒置于外筒C并由绝热架I2 支撑，上面盖上绝热盖I1 ，同时，将内外筒的表面电镀或打磨得十分光亮以减少由于辐射而产生得热传递。
【实验原理】温度不同得物体混合后，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T1 的金属块投入量热器的水中。
设金属块、水、量热器内筒、搅拌器和浸入水中的温度计的比热分别为c、c0、c1、c2 和c3 ，质量分别为m、m0、m1、m2和m3 ，待测物投入水中之前的水温为T2 。
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：mc (T1 −θ ) = ( m0c0 + m1c1 + m2c2 + m3c3 ) ( θ−T2 )即：)－()－)(＋＋＋(＝112 332211θTmTθcmcmcmcmc式中，温度计插入水中的部分的热容量为m3c3 = 1.9{V}cm³，V为温度计插入水中部分的体积，{V}cm³表示V 以cm3为单位的数值，具体算法参照书后附。
上述讨论是在假定量热器与外界没有热交换时的结论。
实际上，只要有温度差异就必然会有热交换存在，因此，必须防止或进行修正热散失的影响。
热散失的途径主要有三：第一是加热后的物体在投入量热器水中之前散失的热量，这部分热量不易修正，应尽量缩短投放时间。
大学物理实验实验10 混合法测量金属的比热容
2. 测量室温。给量热器内筒注入高出室温约50℃的热水，
达到内筒容积的1/3～2/3。盖好绝热盖，称量此时量热器的总 质量M。
3. 把温度计插入量热器内的水中（记下温度计没入水中的刻
度h），不停地上下拉动搅拌器，注意不要使水溅出内筒。待 温度计示值趋于平稳下降后，启动秒表，每30s测一次温度， 共测10～15次。在读出最后一次温度TB后，立即进行下一步 的操作。
思考题
1.如何由测量数据点绘出最佳曲线？ 2.怎样测量才不会损坏二极管？
历史上，曾以水的比热来定义热量，将1 g 水升高1℃所需的热量定义为1 cal。
实验目的
1.学习热学实验的操作方法。 2. 掌握用混合法测定金属的比热容。
实验仪器
量热器 温度计 秒表 物理天平 游标卡尺 量筒 烧杯和待测金属块 （实验所需热水由实验室 提供）
量热器示意图
实验原理
比热容的定义为：
4. 测量室温。迅速把温度为室温的（即T1=）的被测金属
粒轻轻放入量热器的内筒，立即盖上绝热盖。继续不停地搅 拌，每隔30s测一次温度。在温度下降过程中出现一个很小 的回峰点C后，再继续测10～15次温度。再次测量室温， 在毫米方格坐标上作出T-t图线，用外推法求出TB’ 和T。
5. 取出金属块，放在专用容器中晾干。取出量热器内筒，
倒掉水，用干用物理天平称量内筒的质量m1和搅拌器的质量m2。 b．用游标卡尺测量温度计的直径d和没入水中的深度h，
计算温度计插入水中的体积V0 c．把m1、m2、V、C3 m3=1.92V（J/K）和铝的比热 C = C1 =C2 =900（J/kg· K）代入公式计算出。
C lim Q dQ T 0 mT mdT
测量原理：将具有一定温度和质量的物体（待测系 统）与另一些已知温度、质量、比热容的物体（已 知比热容系统）相混合之后，根据热平衡原理进行 测量。
比热容测定方法
比热容测定方法
1. 嘿，你知道混合法测比热容不？就像调鸡尾酒一样，把不同的东西混在一起就能得到结果哦！比如，把热水和冷水倒在一起，通过测量温度变化来算出比热容呢！
2. 哎呀，量热计法也很厉害呀！这就好比是一个超级精准的温度计，能精确地测出来物质吸收或放出的热量，从而算出比热容呀！比如测测铁块的比热容。
3. 还有冷却法呢！这就像让热的东西慢慢变凉，然后观察这个过程就能算出比热容咯！像测测烧热的石头冷却时的数据。
4. 哇塞，绝热法也很有意思哦！这不就是给物质打造一个绝热的小空间嘛，看看它在里面的变化来测定比热容呀！就像给一个小宝贝创造一个特别的环境来观察它一样。
5. 嘿，你们想过比较法吗？就像比较两个东西的优缺点一样，通过对比来测定比热容呀！比如把铜和铁的比热容比较一下。
6. 热流式法也很酷啊！就像是热量在流动，我们顺着这个流去找到比热容呢！好比顺着河流找到宝藏。
7. 天平法呢，就如同用天平称东西一样准确，来称出比热容的大小呀！比如称称那一小片金属的比热容。
8. 诶哟，滴液法也不能小瞧呢！就像是慢慢滴下的水滴一样，一点点的测量出比热容呢！可以试试对某种液体用滴液法。
9. 我觉得这些比热容测定方法都各有各的奇妙之处呀，每一种都像是打开科学大门的一把钥匙，让我们能更深入地了解物质的特性！。
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。
金属比热容测量实验报告
课程名称：大学物理实验（一）
实验名称：金属比热容的测量
学院：
指导教师：
报告人：组号：
学号实验地点
实验时间：年月日提交时间：年月日
图1 金属比热容测量仪2.天平：用于测量金属样品的质量。
图2 天平
图1：铜对时间的冷却规律
（2）结果分析：随着时间的增加，铜的温度下降，开始时铜的温度下降的速率最大，此后铜的温度的下降速率减缓，且铜的温度最终趋于稳定。
六、结果陈述
原始数据记录表组号姓名
（表格自拟）
表1 铜的温度对时间的冷却规律
表2 铁、铜、铝由102（4.37mV）下降到98（4.18mV）所需时间。
混合法测量固体此热容实验的改进
内筒 外 筒
绝 热木架
３１ 蒸汽加热法 ．
图 １ 量热器
图 ２ａ为蒸汽加热器 。如图 ２ａ所示 ，将被测金属块用细线拴好放在挡料管 中，并插入量程 为 １０ （） （） Ｏ＂ Ｃ的温度计，要塞紧 管 口，压住线头，不让它下滑 ，温度计尽量靠近金属块，向加热炉 中注入水，然后放在 电炉上加热［。 ２ １
Ｃ ＝ ．０ １ ・ ｇ １ ～ 水的质 量为 ｏ ３ ７ ￣ ０ Ｊｋ ＂ ℃ ．
，
表示 ，其 比热 容为
ｍｌ ，初温 为 Ｔ ，比热容为 ｃ ＝４１ ３ １ ・ｇ１ 。待测系统 ｎ （ １ ． × ０Ｊ －℃～ ７ ｋ ． 即被测金属块）的质量
为 ｍ２ 热后 的温度为 Ｔ ，比热容为 ｃ。被测 金属块投入实验系统 Ｉ ，加 ： ： 混合后达到的 衡温度为 Ｔ ，环境温度为 Ｔ。在精确 ３ ０
（ ）根据 （ ）式求 出 Ｃ［。 ６ ２ ２］ ２
３ 水 浴 加 热 法 ． ２
唐 山 师 范 学 院 学 报
２０ 年 ９ ０７ 月
水浴法加热 被测金块 ，就是要通过长时间的加热达到热平衡 ，得到被测金属块温 度的真实值 ，以提高实验 的准确度 。除
加热被测金属块 的方法不 同外 ，其它具体 的实验过程和实验 内容与前述一致。
一
一
测量时 ，温度计水银泡插入水中部分的热容不 能忽略不计 ，这部分的热容为 Ｃ ，可由下式求 出： Ｃ ＝１ Ｖ，式中 Ｃ 的单位 ． ９
为Ｊ ・ ℃，Ｖ为温度计插入水 中部分的体积 ，其 单位为 ｃ 。 ｍ
被测金属块投入实验系统 Ｉ以后，如果不考虑系统 与外 界的热交换 ，则被测金属块放 出的热量等于水及量热器 内筒 （ 包 括 搅拌器和温度计 ）所吸收的热量，则热平衡方程为 ：
物质比热容的测定方法研究1
摘要比热容(specific heat capacity)又称比热容量，简称比热(specific heat)，是单位质量物质的热容量，即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能，通常用符号c表示。
比热容是一个重要的物理量，物质比热容的测量是物理学的基本测量之一。
比热容的测定对于了解物质的结构、确定物质的相变、鉴别物质的纯度以及新能源的开发和新材料的研制等方面，都起着重要作用。
因此，比热容的测量是物理学的重要内容之一。
关键词：固体；液体；气体；比热容AbstractSpecific heat capacity (specific heat capacity), referred to as heat specific thing, is the quality of heat, unit of material quality object if unit of temperature change unit can absorb or release, usually use symbol c said. Heat capacity is an important parameters measurement of heat, material is one of the basic physics of measurement. Heat capacity to understand the structure determination of material, material of phase change, identify the purity of the material and the development of new energy and material research, etc .plays an important role. Therefore, the heat of the measurement is one of the important contents of physics.Keywords: solid; liquid; gas; Specific heat capacity目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)第二章固体物质比热容的测定 (2)2．1动态法测固体比热容 (2)2.1.1实验原理 (2)2.1.2 实验装置 (3)2.1.3 数据处理 (3)2．2 混合法测金属比热容 (4)2.2.1 实验原理 (4)2.2.2 实验器材、数据记录及处理 (4)2.2.3 讨论 (5)2.3 比较法测定金属比热容 (5)2.3.1 实验原理 (5)2.3.2 实验装置 (6)2.3.3 实验数据记录及计算 (7)2.3.4 关于实验条件的讨论 (8)2．4 本章小结 (8)第三章液体物质比热容的测定 (9)3.1 利用牛顿冷却定律测定盐水的比热容 (9)3.1.1 实验原理与方法 (9)3.1.2 实验数据与处理 (10)3.1.3 小结 (12)3．2 电热法测液体比热容实验 (12)3.2.1 实验原理 (12)3.2.2 实验结果与讨论 (13)3．3 本章小结 (13)第四章气体物质比热容的测定 (15)4.1 对空气比热容比测定实验的研究 (15)4.1.1 气体比热容比测定实验原理 (15)4.1.2 实验结果及分析 (16)4.2 测定空气比热容比实验的探讨 (19)4．3 本章小结 (19)总结 (22)参考文献 (23)致谢 (24)第一章绪论物质的比热容是物质特性的重要参量，比热容数值可提供对理论物理计算的最直接验证，也是决定某些近代理论所用的假设是否适用的最直接方法。
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。
金属比热容的测定实验报告
金属比热容的测定实验报告篇一：实验11 金属比热容的测定3600实验二金属比热容的测定- 99 -实验十一金属比热容的测定根据牛顿冷却定律，用冷却法测定金属比热容是热学中常用方法之一。
若已知标准样品在不同温度的比热容，通过作冷却曲线可测量各种金属在不同温度时的比热容。
本实验以铜为标准样品，测定铁、铝样品在100oC 时的比热容。
实验目的1．通过本实验了解金属冷却速率和它与环境之间的温差关系以及进行测量的实验条件，进一步巩固牛顿冷却定律；2．用冷却法测定金属比热容。
实验仪器金属比热容测量仪、升降台、热源（电烙铁）、铜－康铜热电偶、金属样品（铁、铝、铜）、防风筒（加盖）、电源线、真空保温杯、调零线、秒表、支架。
实验装置如图2-1所示，对测量试样温度采用常用的铜－康铜做成的热电偶，当冷端为冰点时，测量热电偶热电动势差的二次仪表由高灵敏、高精度、低漂移的放大器加上三位半数字电压表（放大电路的满量程为20mV）组成，由数字电压表显示的mV数即对应待测温度值。
加热装置可自由升降和左右移动。
被测样品安放在大容量的防风圆筒内即样品室，其作用保持高于室温的样品自然冷却，这样结果重复性好，可以减少测量误差，提高实验准确度。
本实验可测量金属在各种温度时的比热容（室温到2000C）。
其中：a. 热源,加热采用75瓦电烙铁改制而成，利用底盘支撑固定并可上下移动（其电源由金图2-1 属比热容测量仪上的“热源”开关控制）；b. 实验样品，是直径5mm,长30mm的小圆柱，其底部深孔中安放热电偶（其热电动势约/0C），而热电偶的冷端则安放在冰水混合物内；c. 铜-康铜热电偶；d. 热电偶支架；e. 防风容器；f. 三位半数字电压表[其输出电压（温度）由金属比热容测量仪中的数字电压表读出]，显示用三位半面板表；g. 冰水混合物。
实验原理单位质量的物质，其温度升高1K所需的热量叫做该物质的比热容，其值随温度而变化。
将质量为M1的金属样品加热后，放到较低温度的介质中，样品将会逐渐冷却。
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。
用混合法测固体的比热容
真验八混同法测定固体比热容之阳早格格创做一真验目的1、掌握基础的量热要领——混同法.2、测定金属的比热容.二真验仪器量热器，温度计，物理天仄，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为直管温度计，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，待测物由细线吊正在其中间的圆筒中，由蒸汽锅收出的蒸汽通过加热器的套筒中给待测物加热.加热薄后将其下侧的活门K挨启，便可将物体加进置于其底下的量热器中.为了缩小加热器排出的火蒸汽，可将排汽管拔出冰战火的盆中，使蒸汽凝结成火.三真验本理温度分歧的物体混同之后，热量将由下温物体传给矮温物体.如果正在混同历程中战中界不热接换，终尾将达到匀称宁静的仄稳温度，正在那历程中，下温物体搁出的热量等于矮温物体所吸支的热量，此称为热仄稳本理.本真验即根据热仄稳本理用混同法测定固体的比热.将品量为m、温度为t2的金属块加进量热器的火中.设量热器（包罗搅拌器战温度计拔出火中部分）的热容为q，其中火的品量为m 0，比热容为c 0，待测物加进火中之前的火温为t 1.正在待测物加进火中以来，其混同温度为θ，则正在不计量热器与中界的热接换的情况下，将存留下列闭系 ))(()(1002t q c m t mc -+=-θθ （1）即)())((2100θθ--+=t m t q c m c （2）量热器的q 不妨根据其品量战比热容算出.设量热器筒战搅拌器由相共的物量（铜）制成，其品量为m 1，比热容为c 1，温度计拔出火中部分的体积为V ，则V c m q 9.111+= （3）)(9.11-︒⋅C J V 为温度计拔出火中部分的热容，然而V 的单位为cm 3.也不妨用混同法丈量量热器的热容q.即先将量热器中加进)(0g m '火，它战量热器的温度为1t ' ，其次将)(g m o ''温度为2t '的温火赶快倒进量热器中，搅拌后的混同温度为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）然而是用混同法丈量热器热容q 时，要注意使火的总品量00m m ''+'战本量测比热容时火的品量m 0大概相等，混同后的温度θ'也应战真测时的混同温度θ尽管靠近才佳.上述计划是正在假定量热器与中界不热接换时的论断.本量上只消由温度好别便必定会由热接换存留，果此，必须思量怎么样预防或者图2 图3举止建正热集得的做用.热集得的道路主要有三：第一是加热后的物体正在加进量热器火中之前集得的热量，那部分热量阻挡易建正，应尽管支缩投搁时间.第二是正在投下待测物后，正在混同历程中量热器由中部吸热战下于室温后背中集得的热量.正在本真验中由于丈量的是导热良佳的金属，从投下物体到达混同温度所需时间较短，不妨采与热量出进相互对消的要领，与消集热的做用.即统制量热器的初第三要注意量热器中部不要有火附着(可用搞布揩搞洁)，免得由于火的挥收益坏较多的热量.由于混同历程中量热与环境有热接换，先是吸热，后是搁热，至同温度分歧..可用图解法举止，如图3所示.真验时，从投物前5，6分钟启初测火温，每30s测一次，记下投MN一火仄线，二者接于O面.而后描出投物前的吸热线AB，与MN接于B面，混同后的搁热线CD与MN接于C面.混同历程中的温降线EF，分别与AB、CD接于E战F.果火温达室温前，量热器背来正在吸热，故混同历程的初温应是与B下的温度.共理，火温下于室温后，量热器背环境集热，故混同后的最下温度是C.正在图3中，吸热用里积BOE表示，集热用里积COF表示，当二里积相等时，证明真验历程中，对于环境的吸热与搁热相消.可则，真验将受环境做用.真验中，力供二里积相等.别的，要注意温度计自己的系统缺面.下温度计正在冰面时读数为1℃对于应的真正在值为a其真正在温度a值皆标正在仪器卡片上.四真验内容1、将蒸汽锅中加进半锅火，并战加热器对接佳之后便启初加热.2、用物理天仄称衡被测金属块的品量m，而后将其吊正在加热器核心的筒中加热，筒中拔出的温度计要靠拢待测物.3、按式3或者4支决定量热器的热容q.4器(启初测火温并记时间，每30s测一次，接连测下来.5、当加热器中温度计指示值宁静稳定后，再过几分钟测出其温度.投搁时，将量热器置于加热器的底下，挨启量热器上部的加出心战加热器下侧的活门，敏捷天将物体搁(不是投)进量热器中.记下物体搁进量热器的时间战温度.举止搅拌并瞅察温度计示值，每30s测一次，继承5分钟.6、按图37、将上述各测定值代进式(2)供出被测物的比热容及其尺度偏偏好.量热器(包罗搅拌器)是铜制的，五注意事项1、量热器中温度计位子要适中，不要使它靠拢搁进的下温物体，果为已混同佳的局部温度大概很下.2(统制正在2~3℃安排即可)，果为温度过矮大概使量热器附近的温度落到露面，以致量热器中侧出现凝结火，而正在温度降下后那凝结火挥收时将集得较多的热量.3、搅拦时不要过快，以预防有火溅出.回问问题：如果用混同法测液体的比热，证明真验应怎么样安插.附记：温度计拔出火中部分的热容可如下供出.已知火银的稀度为而其火中部分的体积不大，其热容正在丈量中占次本职位，果此可认为它们.下温度计拔出火中部分的体积为，则该部分的热容可与为1.9V(J.℃-1).V可用衰火的小量筒来丈量.。
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。
中药自然铜的比热容
中药自然铜的比热容概述中药自然铜是一种常用的中草药，被广泛应用于中医药领域。
本文将介绍中药自然铜的比热容，并解释其在药物研究和应用中的重要性。
自然铜的基本知识自然铜是一种纯净的金属元素，化学符号为Cu，原子序数29。
它是地球上存在时间最长的金属之一，有着丰富的资源储量。
在自然界中，铜常以氧化物、硫化物或碳酸盐等形式存在。
中药中的自然铜在中草药中，自然铜经过提取、精制等过程后，常被应用于中药制剂的研究和开发中。
中药自然铜的比热容是衡量其热学性质的一个重要参数。
比热容的概念比热容是指物质单位质量在单位温度变化下吸收或释放的热量。
它是衡量物质热学性质的重要参考值之一。
比热容的单位是焦/千克·开尔文（J/kg·K）。
中药自然铜的比热容测定方法测定中药自然铜的比热容可以使用多种方法，包括直接法、间接法和混合法等。
其中，直接法是最常用的一种方法。
下面将介绍一种常用的直接法测定中药自然铜比热容的方法。
实验仪器和材料准备•恒温水浴锅•电磁搅拌器•测温计•天平•中药自然铜样品实验步骤1.将恒温水浴锅加热至设定温度，使其与中药自然铜样品达到热平衡。
2.使用天平称取一定质量的中药自然铜样品，并记录其质量。
3.将中药自然铜样品放入恒温水浴锅中搅拌均匀，使其温度均匀分布。
4.使用测温计测量中药自然铜样品的温度变化，并记录下相应的温度数据。
5.根据测得的温度变化数据和质量数据，计算中药自然铜的比热容。
中药自然铜比热容的意义中药自然铜的比热容是其热学性质的重要指标之一。
它对于中药的热稳定性、热传导性和热效应等性质具有重要影响。
比热容高表明中药自然铜在温度变化时能够吸收或释放更多的热量，具有良好的热传导性和热稳定性。
中药自然铜比热容的应用中药自然铜比热容的研究和应用主要体现在以下几个方面：制剂稳定性研究中药自然铜的比热容可以作为评估药物制剂热稳定性的重要参数之一。
通过研究比热容的变化，可以评估不同温度下中药自然铜的热分解情况，从而指导制剂的储存和使用。
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混合
物质比热容的测量属于量热学范围，由于量热实验的误差一般较大，所以要做好量热实验必须仔细分析产生各种误差的原因，并采取相应措施设法减小误差。
测定固体或液体的比热容，在温度变化不太大时常用混合量热法、冷却法、电流量热器法。
本实验用混合法测定金属的比热容。
一、实验目的
1． 学习热学实验的基本知识，掌握用混合法测定金属的比热容的方法； 2． 学习一种修正系统散热的方法。
二、仪器及用具
量热器，水银温度计，物理天平，待测金属粒，停表，量筒，烧杯及电加热器等。
三、实验原理
1． 用热平衡原理侧比热容 在一个与环境没有热交换的孤立系统中，质量为m 的物体，当它的温度由最初平衡态
θi
θ时，所吸收（或放出）的热量Q 为
)
(0θθ-=i mc Q （1）
式中mc 称为该物体的热容，c 称为物体的比热容，单位为Ｊ／（ｋｇ·K ）。
用混合法测定固体比热容的原理是热平衡原理。
把不同温度的物体混合在一起时，高温物体向低温物体传递热量，如果与外界没有任何热交换，则他们最终达到均匀、稳定的平衡温度，这时称系统达到了热平衡。
高温物体放出的热量1Q 与低温物体吸收的热量2Q 相等，即
1Q =2Q （2）
本实验的高温部分由量热器内筒、搅拌器、水银温度计和热水等组成，而处于室温的金属粒为系统的低温部分。
设量热器内筒和搅拌器（二者为同种材料制成）的质量为1m ，比热容为1c ；热水质量为2m ，比热容为2c ；水银温度计的质量为
3
m ，比热容为3
c ，它们的共同
温度为1θ。
待测金属粒的质量为M ，比热容为c ，温度与室温0
θ相同。
将适量金属粒倒入
量热器内筒中，经过搅拌后，系统达到热平衡时的温度为2
θ。
假设系统与外界没有任何热
交换，则根据式（2）可知，实验系统的热平衡方程为
)
())((022*******θθθθ-=-++Mc c m c m c m （3）
式中
3
3c m 为温度计的热容，其值用1.92V(J/K)表示，这里的V 表示温度计浸入水中部分的
体积，单位用3
cm 。
于是，式（3）可写成
)
())(92.1(02212211θθθθ-=-++Mc V c m c m
则金属粒的比热容c 为
)
()
)(92.1(02212211θθθθ--++=
M V c m c m c （4）
式中M 、1m 、2m 均可由天平称衡；V 可用量筒采用排水法测出；1c 、2c 查书后附录二或由实验室给出，
θ为室温。
若能知道1θ和2θ的值，便可计算出金属粒的比热容c 。
下面通
过修正系统散热误差的方法求出1θ和2θ的值。
2. 系统散热误差的修正（面积补偿法）
在热学实验中，系统不可能完全绝热，必然存在着散热现象，因此，必须对系统的散热进行修正。
修正散热的方法之一就是对温度进行修正，其方法是通过作图用外推法求出实验系统的高温部分（量热器内筒、热水、搅拌器、水银温度计等）混合前的温度1θ以及混合后系统达到热平衡时的温度2θ。
图2-25所示的是实验系统的温度随时间变化的曲线。
图
中AB 段是未投入金属粒前系统的散热温度变化曲线；
B 点对应的时刻为金属粒投入热水中的时刻。
B
C 段是金属粒投入量热器热水中以后，系统进行热交换过程的散热曲线；C
D 段是系统内热交换达到热平衡后的散热温度变化曲线。
在BC 段实际上同时进行着两个过程，一是由于系统向空气散热而导致热水温度下降，二是由于金属粒投入后的吸热效应而使热水温度下降。
现在就来考虑在有热量损失的情况下，应用面积补偿法，求出由于投入金属粒而使水温降低的实际数值。
其具体做法是：在曲线上过对应于室温
θ的点G 作垂直横轴的直
线，然后延长AB 到E ，延长DC 到F ，使B EG 面积等于GFC 面积，这样在BEGFC 和BGC 这两条图线各自相应的过程中所损失的热量是相等的，因而可将原来的BGC 过程等
效为BE 、EF 和FC 三段过程，其中BE 和FC 表示在整个过程中由于向周围散热而导致温度下降的情况，而EF 表示系统由于投入金属粒而引起的温度下降。
E 、F 点所对应的温度
1θ'
和
2
θ'是投入金属粒后热平衡进行得无限快时系统的初温和末温。
它意味着热平衡不
需要时间，因此，系统与外界也来不及热交换。
故可用1θ'
、
2
θ'代入式（4）中代替1θ和
2
θ进行计算。
四、实验装置及内容
实验装置主要是量热器系统，图2-26是量热器系统的示意图。
实验步骤
1. 调整好物理天平（或电子秤），先称出待测金属粒的质量M （100g 以上）；再称出
量热器的内筒和搅拌器的质量1m 。
图2-25 散热的温度修正曲线 图2-26 量热器系统的示意图 2. 在量热器内筒中倒入热水（水面约为内筒壁的2/3高度，水温约高厨室温C
50以上），并迅速称出它们的总质量m 。
3. 盖好量热器的盖子，插入温度计，然后均匀地上下移动搅拌器。
启动计时器，每隔30s 读取一次热水的温度，依次记录7个以上的温度数据。
4. 读完最后一个数据后，迅速将金属粒倒入量热器内筒中，继续进行搅拌，每隔30s 读取一次水温，依次记录7个以上的温度数据。
5. 用排水法测量温度计浸没在量热器内筒热水中的体积。
即在小量筒中倒入适量的水，记下水面读数1V ，将温度计的待测部分完全浸没在量筒的水中再记录水面读数2V ，则12V V V -=。
五、数据记录及处理
金属粒质量M = g
量热器的内筒和搅拌器的质量1m = g ；比热容1c = Ｊ／（ｋｇ·K ） 量热器内筒、搅拌器、热水的总质量m = g
热水的质量=-=12m m m g ；比热容2c
= Ｊ／（ｋｇ·K ）
金属粒倒入量热器内筒中的时刻=
0t s
室温
θ= ℃
温度计浸没在水中的体积12V V V -== 3
cm
数据处理
1. 以时间t 为横轴，温度θ为纵轴，在毫米方格纸上作出散热温度修正曲线，并由该曲线求出1θ'
和2θ'
，用以替代式（4）中的1θ和2θ。
2. 将1θ'
和2θ'
，代入式（4）进行计算，求出金属粒的比热容c 。
并将c 与公认值c '比较，求出百分误差，分析误差产生的原因。
六、注意事项
1. 合理选择系统参数，尽量避免或减少系统与外界的热量交换。
2. 倒入金属粒时应谨慎而迅速，不要将水溅出。
3. 为了准确读出量热器内筒中的温度变化，温度计不要触及金属粒。
七、思考题
1. 什么叫混合法？在运用混合量热法做实验时应注意什么？哪些操作不慎会引起结果偏大? 哪些会引起结果偏小?
2. 利用所测金属粒的比热容，测定浓度为20%盐水溶液的比热容，试推导出测定盐水比热容的实验公式。
3. 试推导出金属的比热容c 的相对误差c c
∆的表达式，并估算本实验的最大相对误差值。