【CN109655485A】一种采用消除法测量液体比热容的装置及方法【专利】
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910188897.8
(22)申请日 2019.03.13
(71)申请人 常州大连理工大学智能装备研究院
地址 213100 江苏省常州市湖塘镇常武中
路801号
(72)发明人 赵艳梅 贾永涛
(74)专利代理机构 大连理工大学专利中心
21200
代理人 梅洪玉
(51)Int.Cl.
G01N 25/20(2006.01)
(54)发明名称
一种采用消除法测量液体比热容的装置及
方法
(57)摘要
本发明属于物理学领域，涉及一种物理实验
装置及方法，具体涉及一种采用消除法测量液体
比热容的装置及方法，本发明基于比较法做出了
改进，增加了第三组比较对象，构成二元一次方
程组，对c 1和S进行求解，即可测出待测液体的比
热容c 1。
本发明结构简单，器材组件现有的实验
室可以轻易组装搭配，大大降低了成本，便于实
验或观察教学；测量的物理量少，通过最终的公
式推导，只需要记录每次前后温度，以及三组量
热器中液体质量，大大减少了计算量，计算方便；
缩减了计算步骤，减去了多次计算后所带来的计
算误差，为实验的准确性和可靠性提供了充分保
障。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 109655485 A 2019.04.19
C N 109655485
A
1.一种采用消除法测量液体比热容的装置，其特征在于：包括直流稳压电源、加热电路、搅拌电路、三组结构相同的量热器以及三组温度计；其中，所述加热电路与搅拌电路并联于直流稳压电源，所述加热电路包括依次串联的滑动变阻器、开关以及三组加热电阻丝，所述三组加热电阻丝均分到三组量热器中，所述搅拌电路包括依次串联的滑动变阻器、开关以及三组搅拌器，所述三组搅拌器均分到三组量热器中；所述三组温度计均分到三组量热器中；所述量热器包括内筒、外筒以及保温筒盖，所述内筒与外筒之间填充有保温材料，所述保温筒盖上开设有供加热电阻丝、搅拌器和温度计安装用的安装孔，其中两组所述量热器内分别填装有等体积的待测液体和水，余下一组所述量热器内填装有不同于另外任意一组体积的待测液体或水。
2.根据权利要求1所述的一种采用消除法测量液体比热容的装置，其特征在于：加热电阻丝、搅拌器和内筒均采用相同的金属材料制作而成。
3.根据权利要求2所述的一种采用消除法测量液体比热容的装置，其特征在于：加热电阻丝、搅拌器和内筒均采用铜制作而成。
4.根据权利要求1所述的一种采用消除法测量液体比热容的装置，其特征在于：所述内筒与外筒之间填充的保温材料为保温泡沫。
5.根据权利要求1所述的一种采用消除法测量液体比热容的装置，其特征在于：所述保温筒盖为隔热硅胶盖。
6.根据权利要求1所述的一种采用消除法测量液体比热容的装置，其特征在于：余下一组所述量热器内填装有0.8~1.2倍另外任意一组体积的待测液体或水。
7.一种采用权利要求1所述装置的消除法测量液体比热容方法，其特征在于按照以下步骤进行：
（1）向第一组量热器内填装待测液体，并记录重量m 1，初始温度T 1，以及待测比热容c 1，向第二组量热器内填装与第一组相同体积的水，并记录重量m 2，初始温度T 2，以及已知比热容c，向第三组量热器内填装与第一组不同体积的待测液体，并记录重量m 3，初始温度T 3，以及待测比热容c 1；每组量热器中的内筒、搅拌器、加热电阻丝和温度计在内的总热容记为S；
（2）搅拌电路和加热电路通电，一段时间后，三组量热器内液体温度上升，分别记为T 1＇、T 2＇和T 3＇，则有Q 1=(c 1m 1+S)( T 1＇- T 1)，Q 2=(cm 2+S)( T 2＇- T 2)，Q 3=(c 1m 3+S)( T 3＇- T 3)，由于Q 1= Q 2= Q 3，且只有c 1和S是未知数，可以列成二元一次方程组，对c 1和S进行求解，即可测出待测液体的比热容c 1。
8.一种采用权利要求1所述装置的消除法测量液体比热容方法，其特征在于按照以下步骤进行：
（1）向第一组量热器内填装待测液体，并记录重量m 1，初始温度T 1，以及待测比热容c 1，向第二组量热器内填装与第一组相同体积的水，并记录重量m 2，初始温度T 2，以及已知比热容c，向第三组量热器内填装与第一组不同体积的水，并记录重量m 3，初始温度T 3，以及已知比热容c；每组量热器中的内筒、搅拌器、加热电阻丝和温度计在内的总热容记为S；
（2）搅拌电路和加热电路通电，一段时间后，三组量热器内液体温度上升，分别记为T 1＇、T 2＇和T 3＇，则有Q 1=(c 1m 1+S)( T 1＇- T 1)，Q 2=(cm 2+S)( T 2＇- T 2)，Q 3=(cm 3+S)( T 3＇- T 3)，由于Q 1= Q 2= Q 3，且只有c 1和S是未知数，可以列成二元一次方程组，对c 1和S进行求解，即可测出待测液体的比热容c 1。
权 利 要 求 书1/1页2CN 109655485 A。