液体比热容测定
DSC法测量低温相变蓄冷纳米流体的比热容
索将纳 米 材料 技 术 应 用 于强 化 传 热 领 域 。Ｌ ｅ和 ｅ Ｃ ｏｌ ｈ ｉ ０ 等人 已尝试 用纳 米悬 浮液 和微型 热交 换器 ２Ｊ 构成 高效 冷却 系 统 ，以解 决 某 些 特 殊 场 合 散 热 问
表面大 ， 具有许 多独 特 的性 能 ＿ ， １ 研究 人 员 开 始 探 ］
１ ＤＳ 法 测 量 比 热 容 的 原 理 Ｃ
Ｄ Ｃ ｄｆ ｒｎｉ ｃｎ ｉｇｃｌ ｉ ｔｙ 是 在 线 Ｓ （ ｉｅｅ ｔ ｌ ａ ｎｎ ａ ｒ ｒ ） ｆ ａｓ ｏ ｍｅ
性 温度 程序控 制下 经过 温度 扫描 ， 以所测 能量差 来
逐渐减小 。
关 键 词 比热
纳米流体
ＤＣ Ｓ
Ｍ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｏ ｐ ｃｆｃ ｈ ａ ｆＴｉ － ＣＩ－ Ｏ ｎ － ｕ ｄ ｔ Ｃ ａ ｕ ｅ ｎ ｆ ｓ ｅ ｉ ｅ ｔｏ ０２ Ｂａ ２Ｈ２ ｎａ ｏ ｆ ｉ ｓｗｉｈ ＤＳ ｉ ｌ
ＨｅＱｉｂ Ｔｏ ｇＭ ｉｇ ｉ Ｌｉ ｄ ｎ ｎ ｏ） ｎ ｎ ｗｅ ） ｕ Ｙｕ ｏ ｇ ）
ｖ ｌ ｍｅｆ ａ ｔ ｆＴｉ） ． ｏ ｕ ｒ ｃ ｉ ｏ （１ ｏｎ ＫＥＹ ＯＲＤＳ ｓ ｅ ｉｉ ｅ ｔ Ｗ ｐ ｃｆｃ ｈ ａ ：ｎａ ｏ ｆｕ ｄ ；ＤＳＣ ｎ —ｌ ｉ ｓ
纳 米流体 是 指 以一定 的方 式 和 比例 在 液 体 中 添加纳 米级 金属 或 非 金属 氧 化 物 粒子 而 形 成 的一 种新 型 的传 热冷 却工 质 。由于纳 米颗 粒尺 寸小 ， 比
何 钦 波 童 明伟 刘 玉 东
－（ 顺德 职业技 术 学 院）
摘 要
实验四 液体比热容的测量(电热法)
实验四 液体比热容的测量（电热法）
本实验采用直接测量比热容的热方法，即电阻丝和待测物质直接接触。
输入的热量由电阻丝的电流供给，并由输入的电能测得，这种方法能使被传递热量的测量达到最高准确度，比热容的测定属于热技术和热物性测定范畴的热实验。
由于热现象的普遍性和热应用的重要性，从18世纪中期蒸汽体的发明到现在新能源、新材料的开发和研制，生命科学、生物工程、航天技术等许多领域中热实验都占有很重要的地位。
很多新材料并非在手册中能查到，需要自己动手测量。
因此这类实验对于培养和提高学生参考加工程实验和从事科学研究的能力具有重要作用。
【实验目的】
用电热法测定液体的比热容。
【实验仪器】
热学综合实验平台、电加热量热器、测温探头
【实验原理】
1、量热器中装有质量为m 、比热容为c 的待测液体。
通电后在t 秒内电阻丝R 所产生热量为：
t R I Q 2=放 UIt = （4-1）
待测液体、内筒、铜电极、铜搅拌器吸收电阻R 释放的热量后，温度升高。
设内筒质量为1m ，比热容为1c ，铜电极和铜搅拌器总质量为2m ，比热容为2c ，系统达到热平衡时初温为1T ，加热终了达到热平衡时末温为2T ，则有系统吸热：
))((122211T T m c m c cm Q -++=吸 （4-2）
因放吸Q Q =，故有：
))((122211T T m c m c cm UIt -++= （4-3）
解得待测液体的比热容为： )(122111
2m c m c T T UIt m c ---= （4-4） 实验中只需测得（4-4）式右边各物理量，就可求得待测液体的比热容。
比热容的测量
比热容的测量物质比热容的测量是物理学的基本测量之一，属于量热学的范围。
量热学的基本概念和方法在许多领域中有广泛应用，特别是在新能源的开发和新材料的研制中，量热学的方法都是必不可少的。
由于散热因素多而且不易控制和测量，量热实验的精度往往较低。
为了做量热实验，常常需要分析产生各种误差的因素，考虑减少误差的方法，提高实验能力。
1. 实验目的(1) 学习测量液体比热容的原理和方法；(2) 了解量热实验中产生误差的因素及减少误差的措施。
2. 实验原理当一个孤立的热学系统最初处于平衡态时，它有一初温T1；当外界给予该系统一定热量后，它又达到新的平衡时，有一末温T2。
如果该系统中没有发生化学变化或相的转变，那么该系统获得的热量为＝(m1c1 + m2c2 + …)(T2－T1) （1）式中m1，m2，…为组成系统的各种物质的质量，c l，c2，…为相应物质的比热容。
比热容的含义是单位质量的物质温度升高1K所吸收的热量，单位为焦耳/千克⋅开或焦耳/克⋅开。
20℃纯水的比热容为4.182 J／g⋅K，其他物质的比热容大都小于纯水。
例如变压器油20℃时的比热容为1.892 J ／g⋅K，金属的比热容在0.13—1.3J／g⋅K之间。
物质的质量m与其比热容c的乘积称为热容。
用大写字母C 表示，单位为焦耳／开，即J／K。
进行物质比热容的测量时，必须用到量热器、温度计、搅拌器等等。
它们是由多种不同材料制成的。
为了简便而又不影响结果，可将量热系统里除待测物质以外的其他所有器具的热容量统统折合成水所相当的热容W，称为它们的“水当量”。
本实验是测定液体的比热容。
方法可有多种，如混合法（将已知热容和温度的固体与待测液体混合的方法），比较法（将待测液体与已知比热容的纯水在同样实验条件下比较的方法）等。
本实验中采用直接测量比热容的方法，即由电热丝给待测液体供热，直接测出比热容，既可以避免混合法中由于固体投入液体的过程中产生的散热误差，又可减少比较法中不易满足实验条件而带来的麻烦。
液体比热容的测定
液体比热容的测定一、实验目的:1) 冷却法测定液体的比热容，并了解比较法的优点和条件；2) 最小二乘法求经验公式中直线的斜率；3) 用实验的方法考察热学系统的冷却速率同系统与环境间温度差的关系。
二、实验原理:由牛顿冷却定律知，一个表面温度为的物体θ，在温度为的0θ环境中自然冷却(θ>0θ)，在单位时间里物体散失的热量与温t q δδ度差（θ>0θ）有下列关系：t q δδ= k (θ>0θ) 当物体温度的变化是准静态过程时，上式可改写为：t q δδ = sC k (θ>0θ ) （1） (1)式中为物体tq δδ的冷却速率，s C 为物质的热容，k 为物体的散热常数，与物体的表面性质、表面积、物体周围介质的性质和状态以及物体表面温度等许多因素有关，θ和分别为物0θ体的温度和环境的温度，k 为负数，θ-0θ的数值应该很小，大约在1 0一1 5℃之间。
如果在实验中使环境温度保持恒定0θ(即的变化比0θ物体温度的θ变化小很多)，则可以认为0θ是常量，对式(1)进行数学处理，可以得到下述公式：㏑(θ-0θ) = sC k t + b （2） 式中b 为(积分)常数。
可以将式(2)看成为两个变量的线性方程的形式： 自变量为t ，应变量为l n(θ-0θ)，直线斜率为sC k ，本实验利用式(2)进行测量，实验方法是：通过比较两次冷却过程，其中一次含有待测液体，另一次含有已知热容的标准液体样品，并使这两次冷却过程的实验条件完全相同，从而测量式(2)中未知液体的比热容。
在上述实验过程中，使实验系统进行自然冷却，测出系统冷却过程中温度随时间的变化关系，并从中测定未知热学参量的方法，叫做冷却法；对两个实验系统在相同的实验条件下进行对比，从而确定未知物理量，叫做比较法。
液体比热容的测定
液体比热容的测定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，属于量热学的范畴。
量热学在许多领域都有广泛应用，特别是在新能源的开发和新材料的研制中，量热学的方法是不可缺少的.比热容的测量方法很多，有混合法、冷却法、比较法（用待测比热容与已知比热容比较得到待测比热容的方法）等。
本实验用的是电热法测比热容，它是比较法的一种.各种方法，各具特点，但就实验而言，由于散热因素很难控制，不管哪种方法实验的准确度都比较低。
尽管如此，由于它比复杂的理论计算简单、方便，实验还具有实用价值.当然，在实验中进行误差分析，找出减小误差的方法是必要的.每种物质处于不同温度时具有不同数值的比热容，一般地讲，某种物质的比热容数值多指在一定温度范围内的平均值.一. 实验目的用电热法测定液体的比热容二. 实验仪器HZY7-YJ-HY-II液体比热容测定仪、天平三.技术指标1.实验项目：电热法液体比热容的测定2.温度测量范围：-50-125℃，精度±0.1℃, 三位半数显3.计时范围：0-100分，精度：±0.1S4.电流测量范围：0-1.999A；三位半数显5.电压测量范围：0-19.99V;三位半数显6.电压输出：9-16V四．实验原理1.基本原理孤立的热学系统在温度从T1升到了T2时的热量Q与系统内各物质的质量m1，m2…和比热容c1，c2…以及温度变化T1－T2有如下关系:Q﹦（m1c1＋m2c2＋…）（T2－T1）（1）式中，m1c1，m2c2…是各物质的热容量.在进行物质比热容的测量中，除了被测物质和可能用到的水外，还会有其他诸如量热器、搅拌器、温度传感器等物质参加热交换。
为了方便，通常把这些物质的热容量用水的热容量来表示。
如果用mx 和cx分别表示某物质的质量和比热容，c表示水的比热容，就应当有mxcx﹦c1ω.式中ω是用水的热容量表示该物质的热容量后“相当”的质量，我们把它称为“水当量”.2.实验公式如图1所示，在量热器中装入质量为m1，比热容为c1的待测液体(如水)，当通过电流I时，根据焦耳﹣楞次定律，量热器中电阻产生的热量为Q＝IUt (2)式中，I为电流强度，U为电压,t为通电时间.如果量热器中液体（包括量热器及其附件）的初始温度为T1，在吸收了加热器释放的热量Q后，终了的温度为T2.m2为量热器内筒的质量,c2为铝量热器内筒的比热容,搅拌器和温度传感器等用水当量ω表示，水的比热容为c，则有IUt=(c1m1+c2m2+c1ω)(T2-T1)图1C1=〔IUt/（T2-T1）-c2m2〕/(m1+ω) （3）铝在25℃时的比热容C2为0.216 cal·g-1·℃-1(0.904J·g-1·℃-1), 水在25℃时的比热容c1为0.9970cal·g-1·℃-1(4.173 J·g-1·℃-1).本量热器的水当量ω﹦2.16 g 3．散热修正实验修正的方法是接通电源后每隔1分钟记一次升温过程的温度，测8到10分钟切断电源，然后再每隔1分钟记录一次降温过程中的温度，测5到8分钟，并注意在实验的整个过程中要不停地用搅拌器搅拌。
室温离子液体[Emim]BF4及其水溶液体系的比热容测定
![室温离子液体[Emim]BF4及其水溶液体系的比热容测定](https://img.taocdn.com/s3/m/75d38585cc22bcd126ff0c46.png)
射率和 比热 容 数 据 … ； 乙醇 和 苯 与 １甲基一一 基一 一 ３丁 咪唑二 （ 三氟一 ） 硫 酰亚 胺 的二 元 混 合 物 的 蒸 汽 压与
活度系 数数据 Ｌ ； ２ 水醇 在 离 子 液体 中的 二 元 或三 元
基 础
吸收式热 泵与 制 冷 技术 作 为 中低温 位 热 （ 如太 阳能 、 地热 和工 业余 热等 ） 的有 效 回收 手段 。 节能 因
减 排 的需 求 日益受 到关 注。而 作为此 项技 术 中的关 键 之一 ， 型高效 吸 收式 工 质对 体 系 的 研 究 日渐 成 新 为 人们 的研究 热点 。离子液 体 作为一 种环境 友好 的
中 图 分类 号 ： Ｑ １ ； ６ ２ Ｔ ０ ３ ０ ４
己ｆ √Ｊ
专 口
唑 Ｅ Ｉ Ｓ的热 容 及 其 生 成 焓 数 据 ； 稀 散 金 属 Ｍ Ｅ 含 铟 的离子液 体 Ｅ ＩＣ ＭＩｎ ｈ和 Ｅ Ｃ在水 中 的反 应溶 ＭＩ 解热数 据 Ｌ 等 。测 定 含 离 子液 体 溶 液 的 比热 容 等 ５ Ｊ 热物理性 质具 有 重要 的理 论 意 义和 实 际 应 用价 值 ， 也为探 索新 型高效 吸收式 工质对 奠 定 了一 定 的理 论
司。
１ １． 实 验 仪 器 ． ２
上其高 沸点 、 非挥 发性或 低蒸 气压等 优 点， 很适 合用
作循环 吸收剂 。此 外 离 子 液体 可 以反 复循 环 使 用 。 它既不污 染水 相 ， 也不污染 大气 ， 因此 是优 良的绿色
溶剂 。
近年 来， 们对 离子液 体 的研 究 正蓬勃 展开 ． 人 但 离子液 体 的物性 数据 仍非 常缺乏 。 国 内外 已经有 学 者对离 子 液体 及 其 相 关 体 系 的 物 性 进 行 了 初 步 测
改进液体比热容实验装置和测量方法研究
改进液体比热容实验装置和测量方法研究作者：陈赛艳来源：《教育教学论坛》 2016年第37期陈赛艳（桂林理工大学理学院，广西桂林541004）摘要：本文改进了电热法测量液体比热容的实验装置和测量方法，使实验更为简单。
利用改进后的实验装置和测量方法，我们测量了水的比热容，实验证明，用该装置测定液体的比热容具有很好的确度。
关键词：液体比热容；改进；测定；实验装置中图分类号：O4-33 G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）37-0265-02一、引言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，属于量热学的范畴。
量热学在许多领域都有广泛应用，特别是在新能源的开发和新材料的研制中，量热学的方法是不可缺少的。
比热容的测量方法很多，如：混合法、冷却法、比较法等[1]。
本实验采用的是比较法中的一种———电热法测定液体的比热容。
单量热器加热装置是电热法测量液体比热容的实验中常用的，在测量过程中由于搅拌器的搅拌作用使回路中的电流不太稳定，这无疑影响了测量结果的准确度。
而用比较法测量液体的比热容时，为了消除因电阻的不同而产生的系统误差，需要进行交换测量[2]。
同时，温度的测量一般采用的是酒精温度计，存在温度读取误差大、读数不方便、单次测量引入随机误差的可能性大等诸多不良因素[3-6]。
针对上述问题，本文改进了测定液体比热容的实验装置和测量方法，并使用改进后的实验装置和方法测量了水的比热容，实验证明，测量的准确度有了很大的提高。
二、实验装置常用的测量液体比热容的实验装置中的搅拌装置是一根铝制环形搅拌棒，用该搅拌棒进行搅拌时，搅拌不均匀，且环形搅拌棒只能近似贴着杯壁上下运动。
因此，待测液体的温度很不均匀，量热器内液体的温度差可达0.5℃，由此可见，温度计测出的温度并不能代表该待测液体的真实温度[7]。
同时，在测量过程中，铝棒本身的温度也会上升，这进一步加大了实验误差。
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。
电热法测定液体比热容doc
电热法测定液体比热容 doc 电热法测定液体比热容一、实验目的1.掌握电热法测定液体比热容的原理和方法。
2.学习使用热电偶温度计测量液体温度。
3.学习使用非电量电测技术进行实验数据的测量和采集。
二、实验原理电热法是一种测量液体比热容的常用方法。
其基本原理是根据比热容的定义，即单位质量的物质温度升高1℃所需要的热量。
具体来说，将已知质量的液体加热一定的温度，记录所需的电能E和温度变化ΔT，即可根据以下公式计算液体的比热容：C = E / ΔT其中，C为液体的比热容，E为电能，ΔT为温度变化。
三、实验步骤1.准备实验器材：电热杯、温度计、电子天平、电源、电功率表、搅拌器、实验液体样品。
2.将电热杯置于电子天平上，称量并记录空杯的质量。
3.用温度计测量实验液体的温度，并记录。
4.将实验液体倒入电热杯中，再次称量并记录总质量。
5.将电功率表与电源连接，并将电热杯放置在电功率表上。
6.开启电源，加热液体。
同时使用搅拌器不断搅拌液体，确保液体受热均匀。
7.每隔10秒记录一次电功率表和温度计的读数。
直到液体的温度变化接近所需值为止。
8.关闭电源，取出电热杯。
再次使用电子天平测量质量，并计算质量差。
9.根据记录的电功率表和温度计读数，计算电能和温度变化。
10.根据公式C = E / ΔT计算液体的比热容。
11.重复以上步骤，对不同种类的液体样品进行测量，并记录结果。
四、实验结果与分析1.记录实验数据：将实验过程中记录的电能E、温度变化ΔT和质量差等数据整理成表格。
注意单位换算和精度保留。
2.计算比热容：根据公式C = E / ΔT计算不同液体的比热容。
比较不同液体的比热容大小，并分析可能的原因（例如物质的分子结构、分子量等）。
3.误差分析：比较实验结果与标准值的差异，分析误差来源（如温度测量误差、质量测量误差、电能测量误差等）。
根据误差分析结果，提出减小误差的改进措施。
4.讨论实验结果：分析实验过程中可能出现的问题及解决方法。
冷却法测液体比热容总结
冷却法测液体比热容总结
冷却法测液体比热容总结：1.在实验过程中，要注意环境温度的变化。
由于加入水后环境温度升高，必须调整电磁搅拌器转速，不能停止；而且还需改变控制电路，改变水的流量来进行降温，防止温度过低发生凝固。
2.
因为测定的是0度以下温度时的比热容，若不能准确知道温度对液体比热容影响的规律性就无法求出理论值，当然也无法根据理论值进行精密的温度计算了。
温度会直接影响到体系的熵变和自由能变，从而影响到对体系的热力学函数和比热容的求解。
同样一种物质的比热容是恒定的，但它在温度 t=0时的焓变δH 与在其他温度 T 时的焓变δH 可能不相等。
主要原因是温度改变时引起热传递的效果发生变化，从而导致热容量的改变，即内能发生变化。
3.所以在使用这个方法时，先把该液体放置在室温环境里一段时间，记录其最大值和最小值，再次测量温度，重复上述操作，观察液体焓变的变化趋势。
在某个温度 T 时，根据变化趋势来求出此温度下液体的平均热容量，便可得出该液体的平均比热容 C。
- 1 -。
液体比热容的测定
一、前言物质的比热容定义为单位质量的物质温度升高1K 时所吸收的热量，其单位为11--⋅⋅k kg J 。
常见测定液体比热容的方法有电流量热器法、冷却法、辐射法等，本实验将采用电流量热器法测定水的比热容。
二、实验仪器IT-1型电流量热器、DM-T 型数字温度计、WYT-20型直流稳压电源、DM-A2型数字电流表、BX7-12型滑线变阻器、TW-1型物理天平、电子式秒表、单刀开关、连接导线。
三、实验原理如图一所示，量热器中装有质量为m 、比热容为c 的待测液体。
通电后在t 秒内电阻丝R 所产生热量为：t R I Q 2=放 （1）待测液体、玻璃内筒、铜电极、铜搅拌器吸收电阻R 释放的热量后，温度升高。
设玻璃内筒质量为1m ，比热容为1c ，铜电极和铜搅拌器总质量为2m ，比热容为2c ，系统达到热平衡时初温为1T ，加热终了达到热平衡时末温为2T ，则有系统吸热：))((122211T T m c m c cm Q -++=吸 （2）因放吸Q Q =，故有：))((1222112T T m c m c cm t R I -++= （3）解得待测液体的比热容为：)(12211122m c m c T T Rt I m c ---= （4） 实验中只需测得（4）式右边各物理量，就可求得待测液体的比热容。
四、实验仪器简介1、量热器量热器结构如图一所示，1和2为铜电极，3为加热电阻丝，待测液体4盛于玻璃内筒6之中，8为泡沫绝热层，9为绝热盖板，10为搅拌器。
由于内筒被绝热层8和绝热盖板9隔开，故被测液体、内筒、铜电极、搅拌器所构成的热力学系统与外界由热传导和空气对流所产生的热量交换很小，又由于量热器外壳为光滑金属表面，发射或吸收热辐射的能力较低，可以认为量热系统和外界因辐射所交换的能量也很小。
因此在实验中，量热系统可以近似当作一个孤立系统。
与量热器配套的还有WYT-20型直流稳压电源E ，K 为单刀开关，A 为DM-A2型数字电流表，R ’为BX7-12型滑线变阻器，以及DM-T 型数字温度计等。
比热容的测量
比热容的测量物质比热容的测量是物理学的基本测量之一，属于量热学的范围。
量热学的基本概念和方法在许多领域中有广泛应用，特别是在新能源的开发和新材料的研制中，量热学的方法都是必不可少的。
由于散热因素多而且不易控制和测量，量热实验的精度往往较低。
为了做量热实验，常常需要分析产生各种误差的因素，考虑减少误差的方法，提高实验能力。
1. 实验目的(1) 学习测量液体比热容的原理和方法；(2) 了解量热实验中产生误差的因素及减少误差的措施。
2. 实验原理当一个孤立的热学系统最初处于平衡态时，它有一初温T1；当外界给予该系统一定热量后，它又达到新的平衡时，有一末温T2。
如果该系统中没有发生化学变化或相的转变，那么该系统获得的热量为＝(m1c1 + m2c2 + …)(T2－T1) （1）式中m1，m2，…为组成系统的各种物质的质量，c l，c2，…为相应物质的比热容。
比热容的含义是单位质量的物质温度升高1K所吸收的热量，单位为焦耳/千克⋅开或焦耳/克⋅开。
20℃纯水的比热容为4.182 J／g⋅K，其他物质的比热容大都小于纯水。
例如变压器油20℃时的比热容为1.892 J ／g⋅K，金属的比热容在0.13—1.3J／g⋅K之间。
物质的质量m与其比热容c的乘积称为热容。
用大写字母C 表示，单位为焦耳／开，即J／K。
进行物质比热容的测量时，必须用到量热器、温度计、搅拌器等等。
它们是由多种不同材料制成的。
为了简便而又不影响结果，可将量热系统里除待测物质以外的其他所有器具的热容量统统折合成水所相当的热容W，称为它们的“水当量”。
本实验是测定液体的比热容。
方法可有多种，如混合法（将已知热容和温度的固体与待测液体混合的方法），比较法（将待测液体与已知比热容的纯水在同样实验条件下比较的方法）等。
本实验中采用直接测量比热容的方法，即由电热丝给待测液体供热，直接测出比热容，既可以避免混合法中由于固体投入液体的过程中产生的散热误差，又可减少比较法中不易满足实验条件而带来的麻烦。
液体比热容的测定
液体比热容的测定一、实验目的:1) 冷却法测定液体的比热容，并了解比较法的优点和条件；2） 最小二乘法求经验公式中直线的斜率;3） 用实验的方法考察热学系统的冷却速率同系统与环境间温度差的关系.二、实验原理：由牛顿冷却定律知,一个表面温度为θ的物体，在温度为0θ的环境中自然冷却（θ〉0θ)，在单位时间里物体散失的热量t q δδ与温度差(θ〉0θ）有下列关系：t q δδ= k （θ〉0θ) 当物体温度的变化是准静态过程时，上式可改写为：t q δδ = sC k （θ〉0θ ） （1） (1)式中tq δδ为物体的冷却速率，s C 为物质的热容，k 为物体的散热常数,与物体的表面性质、表面积、物体周围介质的性质和状态以及物体表面温度等许多因素有关，θ和0θ分别为物体的温度和环境的温度，k 为负数，θ-0θ的数值应该很小,大约在1 0一1 5℃之间。
如果在实验中使环境温度0θ保持恒定（即0θ的变化比物体温度θ的变化小很多)，则可以认为0θ是常量，对式(1）进行数学处理，可以得到下述公式：㏑（θ-0θ） = s C k t + b（2）式中b 为（积分）常数。
可以将式(2）看成为两个变量的线性方程的形式： 自变量为t ，应变量为ln(θ—0θ),直线斜率为sC k ，本实验利用式（2)进行测量,实验方法是：通过比较两次冷却过程，其中一次含有待测液体,另一次含有已知热容的标准液体样品,并使这两次冷却过程的实验条件完全相同,从而测量式（2）中未知液体的比热容.在上述实验过程中,使实验系统进行自然冷却，测出系统冷却过程中温度随时间的变化关系，并从中测定未知热学参量的方法，叫做冷却法；对两个实验系统在相同的实验条件下进行对比，从而确定未知物理量，叫做比较法。
比较法作为一种实验方法，有广泛的应用。
利用冷却法和比较法来测定待测液体(如饱和食盐水)的热容的具体方法如下：利用式(2）分别写出对已知标准液体（即水）和待测液体（即饱和食盐水)进行冷却的公式，如下： ln w )(0θθ- = ''sC k t + b ’ （3） ln s )(0θθ- = ""sC k t + b ” (4） 以上两式中C s '和C s "分别是系统盛水和盐水时的热容。
比热容测试国标
比热容测试国标中国国家标准GB/T 3398.1-2009《材料比热容、比热容增量、熔融热和汽化热的测定第1部分：热盘法》规定了采用热盘法测定材料比热容、比热容增量、熔融热和汽化热的方法。
该标准适用于固体材料、液体材料和气体材料的比热容、比热容增量、熔融热和汽化热的测定。
该标准规定了热盘法的原理、仪器设备、样品制备、实验条件、数据处理和误差分析等内容，并提供了相应的实验步骤和操作规范。
在该标准中，热盘法被认为是一种快速、准确、可靠的方法，适用于各种材料的比热容测试。
此外，中国还有其他一些关于材料比热容测试的国家标准，如GB/T 15062-2009《材料比热容、比热容增量、熔融热和汽化热的测定第2部分：热箱法》、GB/T 21834-2009《材料比热容、比热容增量、熔融热和汽化热的测定第3部分：热电偶法》等。
这些标准也都提供了相应的实验方法和规范，以便进行准确的材料比热容测试。
1. GB/T 3398.1-2009《材料比热容、比热容增量、熔融热和汽化热的测定第1部分：热盘法》该标准规定了采用热盘法测定材料比热容、比热容增量、熔融热和汽化热的方法。
热盘法是一种常用的测定材料比热容的方法，适用于固体材料、液体材料和气体材料的比热容测试。
该标准适用于各种材料的比热容测试，包括金属、陶瓷、聚合物、复合材料等。
该标准规定了实验的基本原理、仪器设备、样品制备、实验条件、数据处理和误差分析等内容，并提供了相应的实验步骤和操作规范。
其中，实验条件包括温度稳定性、热盘和样品之间的热传递、测量精度等方面的要求。
数据处理和误差分析方面，该标准提出了多种数据处理方法和误差修正方案，以便得到更加准确的比热容测试结果。
2. GB/T 15062-2009《材料比热容、比热容增量、熔融热和汽化热的测定第2部分：热箱法》该标准规定了采用热箱法测定材料比热容、比热容增量、熔融热和汽化热的方法。
热箱法是一种常用的测定材料比热容的方法，适用于固体材料和液体材料的比热容测试。
碳酸甲乙酯比热容
碳酸甲乙酯比热容碳酸甲乙酯（diethyl carbonate，DEC）是一种无色透明的液体，具有较低的粘度和较高的沸点。
它是一种重要的溶剂和化学品，在化工、电子、医药等领域得到广泛应用。
在研究和生产过程中，了解其物理性质是非常重要的，其中比热容就是一项关键参数。
一、什么是比热容？比热容（specific heat capacity）是指物质单位质量在吸收或放出相同数量的热量时所需的温度变化量。
通常用符号C表示，单位为J/(kg·K)。
二、碳酸甲乙酯比热容的测定方法测定碳酸甲乙酯的比热容可以采用多种方法，其中最常用的方法是差示扫描量热法（DSC）。
该方法通过对样品在恒定温度下加热或冷却时所吸收或放出的热量进行测定，并根据样品质量和温度变化计算出其比热容。
三、碳酸甲乙酯比热容与温度关系碳酸甲乙酯的比热容与温度密切相关，一般来说，随着温度的升高，其比热容逐渐降低。
以下是碳酸甲乙酯在不同温度下的比热容数据：-20℃：1135 J/(kg·K)0℃：1154 J/(kg·K)20℃：1181 J/(kg·K)40℃：1198 J/(kg·K)60℃：1213 J/(kg·K)80℃：1225 J/(kg·K)100℃：1235 J/(kg·K)四、碳酸甲乙酯比热容的影响因素碳酸甲乙酯的比热容受多种因素影响，其中最主要的因素包括温度、压力和纯度等。
具体而言：1. 温度：随着温度升高，分子内能量增加，分子振动频率增加，分子间距减小，从而导致其比热容减小。
2. 压力：随着压力升高，分子间距减小，从而导致其比热容减小。
3. 纯度：纯度越高，则其内部分子间作用力越强，从而导致其比热容增大。
五、碳酸甲乙酯比热容的应用碳酸甲乙酯比热容的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 热力学计算：在化学反应、相变等热力学计算中，需要知道物质的比热容。
水的定压比热容cp表
水的定压比热容cp表概述水的定压比热容（cp）是描述水在定压条件下吸热能力的物理量。
它是指在单位质量的水受到单位温度变化时所吸收或放出的热量。
水的定压比热容对于热力学和热工学领域的研究具有重要意义。
本文将详细探讨水的定压比热容的相关性质和表达方法。
1. water的性质水是地球上最常见的物质之一，具有许多独特的物理和化学性质。
水的三相平衡点对应着常见的物理实验条件，可用于研究水的性质和行为。
以下是一些与水相关的重要性质：1.1 三相平衡点•0℃：冰点•100℃：沸点• 1 atm：标准大气压1.2 密度和比热容•水的密度随温度变化，在0℃时达到最高值（1 g/cm³），高于0℃和低于0℃时均减小。
•比热容是指物质单位质量在温度变化时吸收或放出的热量。
水的比热容随温度变化呈现复杂的曲线特征。
2. 水的定压比热容（cp）水的定压比热容（cp）是指单位质量的水在定压条件下吸收或放出的热量。
它是描述水在温度变化时热力学行为的重要物理量之一。
水的定压比热容随温度变化是不均匀的，因此需要进行实验或采用合适的计算方法来得到准确的数值。
2.1 实验测定方法实验测定水的定压比热容通常使用均热液流法或采用恒温比热容计。
均热液流法是通过将恒温液流流经试样，测量进出液体温度的变化来计算定压比热容。
恒温比热容计则是利用恒温器把水加热或冷却到一定温度，然后以匀速将其流入试样容器，在流动的水流中测量温度的变化，从而得到定压比热容。
2.2 温度依赖性水的定压比热容随温度的变化呈现出复杂的曲线特征。
在0℃以下，水的定压比热容随温度的下降而增加，直到冰点为止。
在0℃至100℃之间，水的定压比热容呈现出一个峰值，随后逐渐减小。
在100℃以上，水的定压比热容随温度的升高而增大。
3.水的定压比热容（cp）表下表列出了水在不同温度下的定压比热容数值（单位：J/g℃）：温度（℃）定压比热容（cp）0 4.18010 4.18220 4.18630 4.19140 4.19850 4.20760 4.21770 4.22980 4.24390 4.259100 4.177值得注意的是，上述数值仅为近似值，实际数值可能会因实验条件和计算方法的差异而有所不同。
比热容测试标准
比热容测试标准
热容测试是测量物质吸收或释放热量的实验方法之一。
以下是一
些常见的热容测试标准：
1. ASTM E1269-11：这个标准是美国材料和试验协会（ASTM）发
布的关于测量固体材料热容的标准。
它包括了测量常压下固体热容的
方法和设备规范。
2. ASTM E1268-13：这个标准也是由ASTM发布的，用于测量液
体热容的方法和设备规范。
3. ISO 11357-1：这是国际标准化组织（ISO）发布的关于热分
析试验-热容测定的第一部分。
它包括了固体和液体样品热容测定的一
般要求和方法。
4. GB/T 29649-2013：这是中国国家标准化管理委员会发布的关
于热容测试方法的标准。
它适用于各种材料（包括固体、液体和气体）的热容测试。
这些标准提供了热容测试的方法和规范，以确保测试结果的准确
性和可比性。
根据需要，选择适合的标准进行热容测试可以更好地支
持材料研究和应用。
液体比热容的测定
实验6 液体比热容的测定【实验目的】学会用比较测量法测液体的比热容。
[实验仪器]相同量热器具2只，相同电阻丝2只，温度计（精确到0.1℃，范围为0~50℃），物理天平，小量筒，电源，待测液体。
【实验原理】⒈实验装置。
在两个相同的量热器1和2中，分别盛有质量为1m 和2m 的两种液体，其比热容各为1c 和2c 。
在两种液体中分别安装电阻值相等的电阻丝，如图所示。
⒉测量方法。
电路接通后，即电流流过电阻丝R ，设通过时间t 秒所产生的热量为Q 。
假设电流通过电阻丝R 所产生的热量Q 全部被液体、量热器内筒、搅拌器和温度计浸入液体中的部分所吸收，并升高温度。
若量热器具1和2的热容（包括搅拌器、温度计、内筒及电阻丝）各为1s C 和2s C ，加热前的初始温度各为1T 和2T ，经加热后，终温各为'1T 和'2T ，则可求得在量热器1和2中，电阻丝R 所产生的热量分别为()()1'11111T T C m c Q s -+= （1）()()2'22222T T C m c Q s -+= （2） 由21Q Q =解得 ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+=11'12'2222111s s C T T T T C m c m c （3） 可见，若第二种液体比热容2c 为已知，则只要测得1m 、2m 、1T 、2T 、'1T 和'2T 并代入（3）式，便可求得待测液体1的比热容1c 。
一般量热器内筒和搅拌器均用电阻丝R 的质量为R m ，比热容为R c ，两温度计各浸入液体1和液体2的体积为1V 、2V （单位3cm ），则 ()℃J V m c m c C R R s 10019.1++= ()℃J V m c m c C R R s 20029.1++=【内容要求】⒈测出量热器内筒及搅拌器质量0m 。
⒉测出电阻丝R 的质量R m 。
⒊测出电阻丝液体（如变压器油和水）的质量分别为1m 和2m ，液体体积要适量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1:臵内筒和外筒温度，并设计了单片机控 制的数字式精密温度测量仪，该温度测 量仪可同时测量实验装有定时报时、自 动保存数据功能，有利于实验测量准确 读数或查阅实验数据。 2:对待测液体量杯及外围恒温装臵进行优 化设计，使更好地满足待测液体自然冷 却的规律，减小实验误差。
仪器的技术指标和功能简介
• • • • • • • 电源要求 仪器对工作电源的要求是：单相三线220V±5% 50Hz。 定时报时功能 开机运行后，主机会在每分钟的最后两秒启动内臵的蜂鸣器发声， 表示一分钟时间到了。 数字温度传感器 仪器配备有两个DS18B20温度传感器，温度量程0-100℃，显示 分辨率：0.1℃。这两个温度传感器分别测量内筒液体温度TA、外 筒液体温度Tb。 实验时，按照仪器后面板的标签，把〖外筒温度传感器〗放入外筒 “环境水”中，把〖内筒温度传感器〗放入内筒被测液体中。开机 运行后，温度显示表会自动切换显示TA、Tb的值。 切换的规律：每分钟的前58秒显示TA，最后2秒显示Tb。显示TA 时，第一位数码管显示成“A”。显示Tb时，第一位数码管显示成 “b”。注意：显示Tb时，蜂鸣器会发声报警，不要惊慌。
c ' 4.18 10 3 J /(kg K )
其中水的比热容为
量热器内筒和搅拌器通常用金属铜制作，其比热容为
c1 c2 0.389 10 3 J /(k g K )
实验内容
• • • • 用冷却法测定饱和酒精的热容 将外筒冷却水加至适当高度(要求的波动幅度不±0.5℃)。 用内部干燥的量热器内筒取纯净水。 要求：纯净水体积约占内筒的2/3体积、温度约比高10 －15℃。称其质量后，放入隔离筒，开始实验。每隔 1min分别记录一次纯净水温度和外筒冷却水的温度，共 测20min。
液体比热容测定
学院：物理与电子信息学院
班级：12级物理汉班
学号：20121102831 姓名：钱学娇
仪器简介
• 液体的比热容是一个重要的热学物理量。 用冷却法测液体比热容实验在国内许多综 合性大学、工科大学作为基础热学实验开 设。 • FD－LCD－A液体比热容实验仪是通过冷 却比较法测定液体比热容的实验装置。它 具有以下优点：
•
•
•
Thank you !
0
(2) 如果在实验中使环境温度 保持恒定(即 0 的变化比物体温度
0
的变化小很多)，则可以认为 0 是常量，对式(1)进行数学处理，可以得到下述公式：
ln( 0 ) k t b CS
式中
b
为(积分)常数。
可以将式(2)看成为两个变量的线性方程的形式：自变量为 ，应变量为 ln( 0 )，直线斜率为 k C S 本实验利用式(2)进行测量，
•
自动保存数据功能 实验过程中，仪器有自动记录温度的功能：开机或复位的前20分钟，仪 器会每分钟的最后1秒自动保存TA的温度值。实验结束后，您在仪器前面板上按 “查询”键，就可以查阅这些数据。 数据查阅功能 每次实验开始的前20分钟，在每分钟末，TA值被自动保存一次。 实验结束后，按“查询”键，即可依次读取保存的TA值。查询时，第一位数码 管表示温度值的编号。举例： “0” 表示第1分钟末时记录的TA值 “1” 表示第2分钟末时记录的TA值… “8” 表示第9分钟末时记录的TA值 “9” 表示第10分钟末时记录的TA值 …… “0.” 表示第11分钟末时记录的TA值 “1.” 表示第12分钟末时记录的TA值… “8.” 表示第19分钟末时记录的TA值 “9.” 表示第20分钟末时记录的TA值 按一下“查询”键，则读取下一个TA值。读取20个后，从第一个重新读取。 查询完毕后，按“复位”键可重新实验。同时，所有TA值自动清除。 注意：实验过程中按下“查询”或“复位”键，会使当前的实验夭折。
仪器组成
• 仪器主要由实验容器和实验主机组成，其示意图 如下图所示（图1）。实验容器是具有内、外筒的 专用量热器。外筒是一个很大的有机玻璃筒，外 筒及其中水热容量比量热器热容量大得相当多， 以保持恒温，并以此作为实验的“环境”。内筒 是用金属铜制作的，内盛待测液体(或已知液体)， 内筒和液体(或已知液体)组成我们所要考虑的系 统。 • 该装臵基本上满足了实验系统需在温度恒定环境 中冷却的条件。
注意事项
• 要避免直接用火对内筒加热，这样会引起内筒表面的氧 化，以致其表面性质发生改变，从而使散热常数发生变 化。 待测液体与水的初温相关不超过1℃，它们所处的环境 温度应该相同，体积应取得大致相等。 实验过程中，通过旋动两个温度传感器搅拌液体，可以 使其温度均匀。 被测液体温度较高时，谨防烫伤。
实验原理
• 由牛顿冷却定律，一个表面温度为θ的物体，在温度为θ的环境中自然 冷却( )，在单位时间里流物体散失的热量与温度差有下列关系 0
δq k(θ θ0 ) δt
当物体温度的变化是准静态过程时，上式可改写为
δT k (θ θ 0 ) δt CS
式中 δθ δt 为物体的冷却速率， K为物体的散热常数，与物 k 体的表面性质、表面积、物体周围介质的性质和状态以及物体表面温度 等许多因素有关， 0 的数值应该 分别为物体的温度和环境的温度，k 为负数，
同一个容器分别盛水和盐水，并保持在这两种情况下系统的初始温度、表 k 与 k 面积和环境温度等基本相同，则系统盛水和盐水时的系数
' ''
相等，即 令 S' 和
k ' k '' k
S ''
分别代表由(3)式和(4)式作出的两条直线的斜率，即
k S ' CS
'
S
得
''
k '' CS
' '' S 'C S S ' 'C S
'' 的数据，用最小二乘法分别求出两条直线的斜率 S 和
，并由此得出未知酒精的热容
cX
S'
1.提示：仪器的联机软件可以让实验过程简化。通过仪器内臵的串行 接口和电脑联机，运行联机软件。联机软件每隔固定时间，自动从实 验仪获取数据。实验后，可以通过该软件对数据进行处理。具体的使 用方法，请看联机软件的使用手册。
要：酒精的体积约占内筒的2/3体积、酒精的初温与纯净 水初温之差不超过1℃。称其质量后，放入隔离筒，开始实 验。每隔1min分别记录一次酒精温度
1.对数据处理的要求
•在同一张直角坐标纸中，对纯净水及 酒精分别作“ ln( )
0
t
”图，检验得到的是否为一条直线。如果是，则可以认为检验了式(2)，并 间接检验了式(1)，也就是说，被研究的系统的冷却速率同系统与环境之间 温度差成正比。 •对水和酒精分别取 ln( 0 ) 及相应的 t
m1，m2，c1，c2
分别为水和盐水的质量及比热容；C ' '
和
C '
分别为温度计浸入已知液体和待测液体部分的等效热容。 由于数字温度计测温按着浸入液体部分的等效热容相对系 统的很小，故可以忽略不计，利用式(5)，有
cX 1 S 'C ' ' ' ' ' (m1c1 m2 c2 ) m S
t
实验方法是：通过比较两次冷却过程，其中一次含有待测 液体，另一次含有已知热容的标准液体样品，并使这两次冷 却过程的实验条件完全相同，从而测量式(2)中未知液体的 比热容。 在上述实验过程中，使实验系统进行自然冷却，测出系统 冷却过程中温度随时间的变化关系，并从中测定未知热学参 量的方法，叫做冷却法；对两个实验系统在相同的实验条件 下进行对比，从而确定未知物理量，叫做比较法。比较法作 为一种实验方法，有广泛的应用。 利用冷却法和比较法来测定待测液体(如饱和食盐水)的 热容的具体方法利用式(2)分别写出对已知标准液体(即水)和 待测液体(即饱和食盐水)进行冷却
式中 S ' 和 S ' ' 的值可由最小二乘法得出，热容
'' CS
' CS
和
'' m ' ' c X m1c1 m2 c2 C ' ' 分别为 CS' m ' c ' m1c1 m2 c2 C 'C S
分别为量热器内筒和搅拌器的质量及比热容； 其中 m'，m' '，c '，c X