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

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

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(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

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 。

比热容实验步骤

比热容实验步骤

比热容实验步骤
嘿,朋友们!今天咱就来讲讲比热容实验的那些事儿。

先得准备好实验器材呀,就像战士上战场得有趁手的兵器一样。


得有质量差不多的不同物质,比如铁块和铝块,还有测量温度的温度计,加热用的酒精灯之类的。

然后呢,把相同质量的铁块和铝块放好,就像给它们摆好位置准备
表演一样。

再把温度计插进它们中间,就像给它们找了个小裁判。

接着,点燃酒精灯,开始给它们加热啦!这酒精灯的小火苗就像是
给它们的加油助威声。

看着它们一点点受热,温度慢慢上升,就好像
它们在比赛谁升温快呢!
在加热的过程中,可得仔细盯着温度计呀,就像盯着赛场上运动员
的表现一样。

每隔一段时间就记录一下温度,看看铁块和铝块的温度
变化情况。

哎呀,你说这不同的物质,就像不同性格的人一样,面对同样的“考验”——加热,反应却各不相同呢。

铁块可能升温快一些,铝块可
能就慢一点,这多有意思呀!
等加热了一段时间后,关闭酒精灯,让它们慢慢冷却。

这时候又要
继续观察温度计啦,看看它们冷却时温度下降的速度是不是也不一样。

你想想看,要是生活中各种东西的比热容都一样,那多无趣呀!正因为有了这些不同,我们的世界才变得丰富多彩嘛。

做这个实验的时候,可千万别马虎哟!就像走路一样,得一步一个脚印,每个数据都要认真记录,不然得出的结果可就不准确啦。

总之呢,比热容实验虽然看似简单,但是里面的学问可大着呢!通过这个实验,我们能更直观地了解不同物质的特性,这多棒呀!希望大家都能认真去做这个实验,感受科学的魅力。

比热容测定实验

比热容测定实验

比热容测定实验比热容测定实验是一种重要的物理实验,它可以帮助我们了解物质的热性质。

在本文中,我们将详细讨论比热容的定义和定律,并解释比热容测定实验的具体步骤和实验室准备工作。

此外,我们还会探讨该实验的应用和其他专业性角度。

首先,让我们来了解一下比热容是什么。

比热容是指物质在单位质量下吸收或释放的热量与其温度变化之间的关系。

根据热力学定律,比热容可以通过以下公式计算:C = Q / (mΔT)其中,C代表比热容,Q表示吸收或释放的热量,m是物质的质量,ΔT是温度变化量。

测量比热容的实验通常涉及加热和冷却物体,并测量其温度变化。

下面是步骤的详细解释:1. 实验准备:- 确定实验所需的材料和仪器。

通常情况下,我们会选择一个绝热杯,温度计,加热器和计时器等工具。

- 挑选适当的材料作为实验样品。

根据实验目的和需求,可以选择固体、液体或气体样品。

2. 温度测量:- 在实验开始之前,确保温度计已经校准并且准备好使用。

- 将温度计插入样品中,并记录开始时的温度。

3. 加热过程:- 将样品放入绝热杯中,并使用加热器逐渐加热样品。

- 使用计时器定时,同时记录样品的温度随时间的变化。

- 当样品达到所需的温度时停止加热。

4. 冷却过程:- 停止加热后,立即开始记录样品的温度随时间的变化。

- 使用计时器定时,直到样品的温度达到室温。

完成实验后,我们可以利用实验数据计算比热容。

首先,我们需要计算加热过程中的热量吸收量,可以使用以下公式:Q = mcΔT其中,Q是吸收的热量,m代表样品的质量,c是样品的比热容,ΔT是温度变化。

对于冷却过程,我们可以使用相同的公式计算释放的热量。

通过将热量吸收和释放的数据代入比热容的定义公式,我们可以得到比热容的数值。

比热容测定实验在许多实际应用中都具有重要意义。

比热容的值可以提供有关物质内部结构和相互作用的信息。

它在工程领域中用于设计和优化热交换装置,以便有效利用热量和能源。

此外,比热容也被广泛用于食品科学、材料科学和环境科学等领域的研究。

06固体比热容的测量

06固体比热容的测量

实验报告:固体比热容的测量张贺 PB07210001一、实验题目:固体比热容的测量二、实验目的: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,以提高实验的精度。

三、实验仪器:量热器、搅拌器、温度计、天平、锌粒、试管、冰块、大气压强计、ml 5量筒、秒表四、实验原理:1.混合法测比热容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 (i=1,2,…,n )。

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

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m 1,比热容为c 1,开始时量热器与其内质量为m 的水具有共同温度T 1,把质量为m x 的待测物加热到T ’后放入量热器内,最后这一系统达到热平衡,终温为T 2。

如果忽略实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。

2.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:(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。

【doc】电热法测固体比热容

【doc】电热法测固体比热容

电热法测固体比热容2012年第5期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMA TIONO本刊重稿.电热法测固体比热容杨慧敏(菏泽学院物理系山东菏泽274015)【摘要】探讨了用电热法测固体比热容实验的智能化,介绍了用同等条件下的系统误差消去法消除系统误差的方法.用温度传感器测量温度,用单片机进行计时,并使实验智能化,使实验结果直接从液晶上显示.【关键词】电热法;固体比热容;单片机;温度传感器0引言在传统的混合法测固体比热容实验中【l】,由于辐射,传导,对流,固液混合时产生的热损失比较大,误差大测温频率太快很难准确读出温度,且用修正的方法去找初末温的方法误差较大.处理过程相当麻烦.本实验采用电热法.通过控制放物件和不放物件两种情况下的初末温度相同以及水,杜瓦瓶(包括搅拌器)的质量相等.将上述的种种热散失抵消掉,使测得的温度准确,操作简单.另外.本实验通过单片机控制水的初末温度使温度测量更加准确:用单片机进行时间计时,使时间测量更加准确.通过单片机使实验智能化.实验结果直接从液晶显示上读出[3-61新颖的实验方法和实验仪器不仅使实验过程简单易操作.方便安全.用同等条件下的系统误差消去法使实验结果的精确度得到提高.而且实验仪器简单.符合普通物理教学实验的要求.适于大量推广及应用1电热法测固体比热容原理如图1所示,待测样品放在杜瓦瓶(透明保温杯)中,并设置了温度传感器和电加热器,搅拌器,水面高度为杜瓦瓶(透明保温杯)的3/5左右,样品不宜太大或太小,温度传感器和样品大致位于水的中部,电加热器置于偏下部.图1电热法测固体比热容实验装置图设稳压电源电压为u,电加热器的电阻为R,水温从温度t.升至t电加热器所用时间为T,根据能量守恒定理得如下方程:,产—i一=(玎+m0c+cl+c2)(t2--tt)+Q(1-1)(1—1)式中,ITI,c为待测液体的质量和比热容,mo,c为水,杜瓦瓶(包括搅拌器)的质量和他们等同的比热容.C1为在此实验状况下温度传感器的等效热容量,c为电加热器的比热容.Q为其它因素散失的热量.本实验钡幔的困难在于CI~C2及Q均为未知的参量.为解决这一问题,采用同等条件下的系统误差消去法实验分三步进行:第一步用天平测出物件的质量m.以水,杜瓦瓶(包括搅拌器)的质量mo;第二步不加待测试件,加热时间后.系统温度升至t时蜂鸣器报警单片机开始计时.温度升至t2时蜂鸣器再次报警计时停止,显示所需时间T1:第三步加待测试件且要求水,杜瓦瓶(包括搅拌器)的总质量为mo.且要求温度传感器浸入水中的体积相同,同样测出温度从t到t所需的时间T,根据(I-1)式有:r产=(m0c+c1+c2)(t2-t1)+Q1(1-2)48w,十c2)(f)+Q(1-3)式减去(1—2)式得型+Q一Qc=—m(一£)(I-3)(1—4)考虑到用单片机实现智能化,以及测量中初末温度相同,水,杜瓦瓶(包括搅拌器)的质量相同,电阻丝浸入水中的体积也相同,所以Q,Q可近似相同.最后可得:C=垦m(t2一t】)(1-5)实验中稳压电源U及电阻丝R选用已知的,t,t为已经设定好的.只要测出加热所用的时间_r1,T及物件的质量m即可得出物件的比热容C.2实验数据图2电热法实验数据图表1电热法实验数据表t,l度度T/秒T√秒ndgm以U,R30.0050.0772792135.516oo5l将以上数据代人(1—5)式中得:c=369.8J/(kg.℃).注意本实验必须保持同等条件的系统误差消去法.本实验中温度精确到O.O1℃,时间T精确到1s,质量m可精确到O.01g,精确度高.黄铜的固体比热容为370.2J/(kg.oC).用电热法所测量的实验误差为0.054%传统的固液混合法日用修正法找初末温度精确度大于0.1~C.时间精确到ls,质量可精确到0.Olg,测得的C=360.8J/(kg.℃).用固液混合法的实验误差为2.7%3结束语本实验采用电热法测固体比热容.和传统的固液混合法测固体比热容相比:该方法使实验简单化:用同等条件的系统误差消去法使实验数据更加简单;采用同等条件下系统误差消去法比修正法更精确;用单片机控制温度传感器使温度测量更加准确:用单片机进行时间计时更加准确;实验结果可从单片机直接读出,效率高.【参考文献】[I]杨述武.普通物理实验:力学及热学部分【M】.北京:高等教育出版社,2000:223—236.E2]毕剑锋,韦金明,易其顺,等.固体比热容测定实验的(下转第36页)2012年第5期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATIONO本刊重稿.科技信息重要内容从高校院系研究生学术科技活动的意义和定位可以看出.研究生学术科技活动应当是面向所有学生的但从目前的现状来看.受益的仅仅是--4,部分学生.大部分学生仍徘徊在研究生学术科技活动的大门之外,这违背了它的育人宗旨.严重制约着高校院级研究生学术活动再上新的台阶.制约着研究生培养质量的提高针对医学硕士研究生参与学术科研活动的目的和意愿.希望开展何种形式的学术科研活动,开展学术科研活动时更愿意与哪些对象进行交流学习这些问题.根据调查结果分析.我们有针对性的提出了几点对策建议.并在之后开展学术科研活动时采纳这些建议3.1邀请名老中医开展"名医伴我行"学术讲座纵观中医学发展史.探寻名老中医的成才之路.不难发现其大都采用师承的形式,即名师带高徒的传统方法,通过读书f学习经典医着),看病(跟师录病案,抄方),写文章f结合经典医着,总结导师的学术思想,经验专长)来提高临床水平,达到学导师,像导师的传承目的名老中医是将中医药基本理论,前人经验与当今实践相结合.解决临床疑难问题的典范.他们的学术思想丰富多彩,临床经验各具特色邀请名老中医开展"名医伴我行"学术讲座.介绍其学术经验.有利于培养高素质的中医人才.是一条打破常规,更快,更多地培养新一代名医的捷径3.2邀请临床经验丰富的专家开展"学术沙龙"医学研究生的培养最终目标是临床医生.因为l床技能的培养和训练是研究生教育的重点.医学具有很强的实践性.人体各异.影响一个疾病发生发展的因素非常多.同一疾病在不同的病人身上表现也有很大的差异.只有在长期的临床实践中才能获得认识疾病的能力和经验因此我们邀请临床经验丰富的专家,采用"灵活多样的主题,开放的组织形式和自由交流的精神氛围"为主要特征的学术沙龙这一形式来作为我们开展学术科研活动的重要组成形式.在良好的氛围中.无拘束的畅谈,探讨各种临床问题互相争论,在理念碰撞中发现别人的真知灼见.这对于培养研究生创新思辨的学术品质和能力.形成自由而独立的学术环境有着不可或缺的作用3_3开展"i卖经典悟临床"知识竞赛活动高等中医院校的教育任务是培养合格的临床医师.他们既有专业技能.能运用中医理论对临床各种疾病进行正确的辩证论治.又有科研创新能力,对中医理论进行深入的研究.产生新的观点和理论,来破解临床难题,发展中医理论,还要具备良好的职业态度,团队合作精神等职业素养.上述能力的培养仅有课堂讲授是无法实现的.通过竞赛. 用理论知识来解决临床上的实际问题.有利于学生临床思维的培养. 有利于学生独立解决实际问题能力的培养:通过竞赛.有利于学生团队合作精神的培养.就竞赛本身而言,竞赛是对学术能力促进,启发和再培养的一个过程.它极大满足了参赛学术对知识和能力的需求.充分实现了我们的人才培养目标另外.在组织各种形式的学术活动时.不论是学术活动主题的确定,活动形式的设计,还是专家的邀请,竞赛的命题,筹备等等.各种大大小小的工作.全都交由学生亲自来做.这样可以在实践中培养和提高研究生的综合素质.锻炼其组织和合作能力,增强团队精神.这样不仅锻炼研究生学术活动的能力.也锻炼了研究生的组织工作能力.他们不再是学术会单纯的听众或旁观者.而是学术活动的组织者和参与者.经过近几年的发展.我校的研究生招生和培养规模日趋扩大.在校全日制硕士研究生人数不断增多.已达1234人.研究生教育已经成为我校的重要任务.研究生扩招不仅加大了教育管理的难度.也对研究生的教育质量提出挑战而科研活动是研究生教育的本质特征和生命力所在.是研究生创新教育的核心.同时也是研究生最主要的学习活动和学习方式高校院系作为研究生培养教育的基层单位.其学术科技活动对于研究生创新能力的培养显得尤为重要.因此,要实现研究生教育的培养目标.针对研究生的学术科技活动的有效开展起着至关重要的作用.●【参考文献】[1]李非.浅议研究生学术沙龙的意义fJ].黑龙江教育,2008(3):22—24.f21臧文斌,李恩当前硕士研究生学术规范现状的调查研究:以重庆市调查为例『J].中国电力教育,2008(10):164—166.[3]杨宁,伊凡.科研是传承名老中医学术经验,培养新一代名医的捷径[J].世界中医药,2009(1):3_4作者简介:朱崇梅,女,硕士,从事学生思想教育工作.※基金项目:浙江中医药大学校级科研基金项目2010WY02.[责任编辑:王静](上接第30页)周边安排集中连片的工业项目,既解决城镇建设用地的瓶颈问题.又带动当地经济发展.提供更多的就业岗位.提高当地农民收入另一方面.在进行新民居建设时要本着集约高效用地的原则.优先选择空闲地,未利用地或废弃的打谷场,坑塘等作为新民居建设的选址地.或利用现有村庄原址进行滚动开发改造,边拆边建.在减少新增建设用地的同时.降低新民居建设的成本投入.推动新民居建设的稳定发展.3.4科学配置农村公共配套服务建设加大政府投入力度,科学配置农村新民居规划区公共配套服务建设机制.划拨专项资金加大对村内部主要道路硬化,垃圾无害化处理,公共厕所建设,供水设施,排水沟渠建设,村民活动室,卫生室建设,幼儿园等基础设施的投入促进农村再生能源开发和利用,积极推广使用太阳能.大力实施生态家园富民工程.推进沼气池建设形成设施完备,功能齐全,节能环保的农村新设施.●【参考文献】[1]唐振龙,刘娜,刘炳强.关于河北省农村新民居建设的实证性研究lJ1.中国农学通报.2Oll,27(6):426-430.[2]张玲,李璇.试析河北省新民居建设的保障机制明l邯郸职业技术学院,第23卷第4期:39—41.[3]易成.借鉴国外经验促进新农村建设『J1l当代经济.2006(08).作者简介:赵楠,女,河北民族师范学院教师,讲师,主要从事土地政策,房地产经济,土地经济方面的研究.※基金项目:河北省高等学校人文社会科学研究项目(编号SZ2011511);河北省社会科学基金项目(编号HB11GL018);教育部人文社会科学研究青年基金(11YJC630101).(上接第48页)改进lJll高教装备.2006,4:49—51.[3]朱俊孔,张山彪,高铁军,等.普通物理实验[M].济南:山东大学出版社,2000: 81—90.[4]周良权.数字电子技术基础[M1.2版.北京:高等教育出版社.2002:3O一88.[5]杨素行.模拟电子技术基础简明教程【M】.北京:高等教育出版社,2006:t79—209.[6]郭天祥.51单片机c语言教程『M1.北京:电子工业出版社,2008:212—234. [责任编辑:曹明明]作者简介:~(1984.11一),女,山东梁山人,硕士,菏泽学院物理系,助教.※项目基金:菏泽学院科学研究基金(批准号XY10XX01);山东省高等学校科技计划项目(批准号JHLA52}资助的课题.[责任编辑:王洪泽】。

固体比热容的测量

固体比热容的测量

固体比热容得测量一、实验目得1、掌握基本得量热方法一一混合法;2、测左金属得比热容:3、学习一种修正散热得方法。

二、实验仪器量热器、温度计(0、00-50、00 °C与0、0—100、0 叱各一支)、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,温度不同得物体混合后,热量将由髙温物体传给低温物体,如果在混合过程中与外界无热量交换,最后达到均匀稳左得平衡温度。

根据能量守恒定律,高温物体放出得热就就应等于低温物体吸收得热量,即:本实验即根据热平衡原理用混合法测泄固体得比热。

设量热器(包括搅拌器与温度计插入水中部分)得热容为C,实验时,量热器内先盛以质量为,温度为得冷水,之后,把加热到温度为质量为得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得末温,依热平衡方程有:(1)即(2)量热器得热容C可以根据其质量与比热容算出。

设量热器筒与搅拌器由相同得物质制成,英质量为,比热容为,则(3)式中为温度汁插入水中部分得热容•得值可由下式求出:式中V为温度计插入水中部分得体积。

表示以J・°C |为单位时得数值,而表示V以cm' 为单位时得数值.2、系统误差得修正上述讨论就是在假左量热器与外界没有热交换时得结论。

实际上只要有温度差异就必然会有热交换存在,因此实验结果总就是存在系统误差,有时甚至很大,以至无法得到正确结果。

所以,校正系统误差就是量热学实验中很突出得问题。

为此可采取如下措施:1 )要尽量减少与外界得热量交换,使系统近似孤立体系。

此外,量热器不要放在电炉旁与太阳光下,实验也不要在空气流通太快得地方进行。

2)采取补偿措施,就就是在被测物体放入量热器之前,先使疑热器与水得初始温度低于室温,但避免在两热器外生成凝结水滴.先估算,使初始温度与室温得温差与混合后末温高岀室温得温度大体相等。

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。

固体比热容的测定研究

固体比热容的测定研究

固体比热容的测定研究孙庆斌摘要:本文研究了利用混合法测量固体比热容的测定原理以及改进方法,并用实验方法加以验证。

通过实验数据的分析处理,讨论了实验误差的来源,主要对热散失、质量测量等方面引起的实验偶然误差提出实验改进方案,从而提高实验精度。

关键词:固体比热容混合法热平衡原理Determination of specific heat of solid researchSun QingbinAbstract: In this paper, we use the mixed measurement determination of specific heat of solid principles,and to improve methods and verified by experiment. Through the analysis of experimental data processing, we discuse the sources of experimental error, mainly adout the heat loss, such as the quality of measurement error caused by accidental proposed experimental test improvement program to improve the experimental precision.Key word:Specific heat of solid Mixed method Heat balance equation目录第1章绪论 (4)第2章混合法测量固体比热容 (5)2.1实验原理 (5)2.2实验内容 (7)2.2.1 按照公式测定系统中量热器的热容C (7)2.2.2 按公式测定铜块的比热容c (8)2.3实验数据记录与处理 (9)第3章实验误差来源分析 (11)3.1误差来源及补偿法修正温度 (11)3.2影响实验结果的因素 (12)3.2.1 气体对流传热的影响 (12)3.2.2 搅拌器搅拌的影响 (13)3.2.3 水的质量大小对实验误差的影响 (13)3.2.4 水的初温高低对实验误差影响的分析 (13)3.2.5 铜块入水时的温度高低对实验误差影响 (14)第4章混合法测定固体比热容的改进方法 (16)总结 (18)致谢 (18)主要参考文献 (19)第1章绪论比热容亦称比热,是指单位质量物质的热容量,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。

固体比热容

固体比热容

对于气体,在不同变化过程中其热容与比热容的值都是 不同的;对于固体和液体,这种差别很小,可以忽略。
气体在等体变化过程中的比热容称为比定容热容, 用符号 C表V 示。
气体在等压变化过程中的比热容称为比定压热容, 用符号 CP表示。
气体的比定压热容与比定容热容之比称为比热容比 ,用符号 表示,即
CV / CP
C
mc(t2 ) (m0c0 C)( t1) (1)
由此可得金属块的比热
c (m0c0 C)( t1)
(2)
m (t2 )
量热器的热容可以根据其质量和比热容算出。设量热
器和搅拌器相同物质制成,其质量为m1

,比热容为c1

C m1c1 C
(3)
式中C 为温度计插入水中的部分的热容。C 的值可由下
块悬挂浸没在其中。
水的比热容 c0为 4.187 103 J kg1oC1
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(℃)
t

次 (℃)
中间2分钟
后8分钟
t(℃)
t(℃)
t(℃)
t(℃)




1
5
1
5
1
5
2
6
2
6
2
6
3
7
3
7
3
7
4
8
4
8
4
8
t2(℃) m 0(kg) m (kg) m1(kg) C(J·k—1·℃—1) (J·k—1·℃—1) V(cm3)
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。

固体比热容的测定及误差分析

固体比热容的测定及误差分析

固体比热容的测定及误差分析郭超200802050234 08物理(2)班摘要:比热容是物质的一个重要物理特性,比热容的测量是热学中的一个基本测量,在新能源的开发和新材料的研制中,物质的比热容的测量往往是不可缺少的,但由于散热因素多而且不容易控制和测量,使量热实验的准确度往往较低,因此,设法改进实验方法,提高使用精确度便成为人们关注的问题,本实验用混合法测出来金属块的比热容,并进行了散热修正是误差减小到了最低。

关键词:固体、比热容、误差分析Abstract: The specific heat capacity is an important material and physical properties, specific heat capacity of thermal measurement is a basic measurement, development of new energy and new material, the material specific heat capacity measurements are indispensable, but the heat factor more and not easy to control and measurement, so that calorimetry experiments are often less accurate, therefore, seek to improve the experimental methods, increase the accuracy of people have become issues of concern, the experiment measured by the piece of metal mixed with the specific heat capacity, and amendment to the heat reduced to a minimum error.Key words: solid, specific heat capacity, error analysis一、实验原理:1.1实验原理的引入:测量固体的比热容的方法与有很多种,例如混合法、比较法、冷却法等,但是这些方法在实际操作中都会引入较大的误差。

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。

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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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