实验四固体比热容的测量混合法课件
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(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。
本相同，所以
Ccm cV
C w c m C c V 1 .1 9.9 11 0 6 06 V V (J /o C )
实验四固体比热容的测量混合法
10
体积单位换算成立方厘米单位后，即为
C J0C 1 1 .9Vc3 m
（5）
（5）式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
Q ( m 1 c 1 m 2 c 2 m n c n )2 ( 1 （)1）
实验四固体比热容的测量混合法
8
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 投入T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 投入m后0 ，其比混热合容温为度c为0。金，属则块在投不入计水量之热前器，与水外温界为热T交1，
实验四固体比热容的测量混合法
3
实验四固体比热容的测量混合法
4
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。
换的情况下，将存在下T列2 关系：
m ( T c T 2 ) ( m 0 c 0 C )T 2 ( T 1 )（2）
即
c(m0c0C)(T2T1) （3）
m(TT2)
实验四固体比热容的测量混合法
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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
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。
实验四固体比热容的测量混合法
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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：
实验四、固体比热容的测量（混合法）
量热实验主要研究物质比热、熔解热以及热功当量 的测定方法。量热实验应用很广泛，特别是在新能源新 材料的研制中，就必须了解它的热学性能。量热实验中， 由于产生散热的因素很多且不易控制和测量，实验精度 较低。为提高实验精度，就需要对产生误差的各种因素 进行分析，找出减少误差的方法，这些训练有利于实验 能力的提高。
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。
实验四固体比热容的测量混合法
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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 平 平 系衡 衡 获m态 态 得i ，，，（比温温或热度度放容为为出为）的c1，，（i热2 与若量外无i为界化1,：2发学,3, 生 反,热 应n）量 或。交 相开换 变始后 发时又 生体达 ，系到 则处新 该于的 体
实验四固体比热容的测源自文库混合法
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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。
实验四固体比热容的测量混合法
1
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
实验四固体比热容的测量混合法
2
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。
热容为 c 1 ，则
m
，比
1
Cm1c1C
（4）
式中 C 是温度计浸入到水中的部分的热容。
（ 水 根密 银 据度 （ 热温密 容度2.度5计为1的03热k容g1/m3 .C36， 比1可热，0这3k容两样g为者/计，m 的算3比0比：.热7热水9容容银1为与0温3密JJ度//0度((汁.kk1的gg由4··乘玻1℃℃积0璃3))基）和，
实验四固体比热容的测量混合法
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(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。
实验四固体比热容的测量混合法
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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.
(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。
本相同，所以
Ccm cV
C w c m C c V 1 .1 9.9 11 0 6 06 V V (J /o C )
实验四固体比热容的测量混合法
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体积单位换算成立方厘米单位后，即为
C J0C 1 1 .9Vc3 m
（5）
（5）式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
Q ( m 1 c 1 m 2 c 2 m n c n )2 ( 1 （)1）
实验四固体比热容的测量混合法
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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 投入T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 投入m后0 ，其比混热合容温为度c为0。金，属则块在投不入计水量之热前器，与水外温界为热T交1，
实验四固体比热容的测量混合法
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实验四固体比热容的测量混合法
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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。
换的情况下，将存在下T列2 关系：
m ( T c T 2 ) ( m 0 c 0 C )T 2 ( T 1 )（2）
即
c(m0c0C)(T2T1) （3）
m(TT2)
实验四固体比热容的测量混合法
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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
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。
实验四固体比热容的测量混合法
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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：
实验四、固体比热容的测量（混合法）
量热实验主要研究物质比热、熔解热以及热功当量 的测定方法。量热实验应用很广泛，特别是在新能源新 材料的研制中，就必须了解它的热学性能。量热实验中， 由于产生散热的因素很多且不易控制和测量，实验精度 较低。为提高实验精度，就需要对产生误差的各种因素 进行分析，找出减少误差的方法，这些训练有利于实验 能力的提高。
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。
实验四固体比热容的测量混合法
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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 平 平 系衡 衡 获m态 态 得i ，，，（比温温或热度度放容为为出为）的c1，，（i热2 与若量外无i为界化1,：2发学,3, 生 反,热 应n）量 或。交 相开换 变始后 发时又 生体达 ，系到 则处新 该于的 体
实验四固体比热容的测源自文库混合法
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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。
实验四固体比热容的测量混合法
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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
实验四固体比热容的测量混合法
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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。
热容为 c 1 ，则
m
，比
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Cm1c1C
（4）
式中 C 是温度计浸入到水中的部分的热容。
（ 水 根密 银 据度 （ 热温密 容度2.度5计为1的03热k容g1/m3 .C36， 比1可热，0这3k容两样g为者/计，m 的算3比0比：.热7热水9容容银1为与0温3密JJ度//0度((汁.kk1的gg由4··乘玻1℃℃积0璃3))基）和，
实验四固体比热容的测量混合法
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(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。
实验四固体比热容的测量混合法
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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.