固体比热容的测量(混合法)PPT精选文档
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(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。
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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。
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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
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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。
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
热容为 c 1 ，则
Cm1c1C
（4）
式中 C 是温度计浸入到水中的部分的热容。
温度计的热容 C 可这样计算：水银温度汁由玻璃
（密度 2.5103kg/m3 ，比热容为 0.79103 J/(kg·℃) 和水银（密度为 13 .6103kg/m3，比热容为0.14103
J/(kg·℃)），根据热容 Ccm cV ，两者的比热
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。
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。
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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：
(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。
Q ( m 1 c 1 m 2 c 2 m n c n )2 ( 1 )
（1）
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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 T 投入量热器内的水中。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 m 0 ，比热容为 c 0 。金属块投入水之前，水温为 T 1 ，
(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。
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5、读数规则
采取以上系统误差的修正的操作措施后，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0.5min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曲线。
容与密度的乘积基本相同，所以
C w c m C c V 1 .1 9.9 11 0 6 06 V V (J /o C )
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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
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。
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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。
投入后其混合温度为 T 2 ，则在不计量热器与外界热交 换的情况下，将存在下列关系：
m ( T c T 2 ) ( m 0 c 0 C )T 2 ( T 1 )（2）
即
c(m0c0C)(T2T1) m(TT2)
（3）
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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 m 1 ，比
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.
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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 m i ，比热容为 c i （ i1 ,2,3, ,n）。开始时体系处于 平衡态，温度为 1 ，与外界发生热量交换后又达到新 的平衡态，温度为 2 ，若无化学反应或相变发生，则 该体系获得（或放出）的热量为：
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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。
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六、量热器
量热器种类很多，因测量目的不同，wenku.baidu.com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
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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。
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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
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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。
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
热容为 c 1 ，则
Cm1c1C
（4）
式中 C 是温度计浸入到水中的部分的热容。
温度计的热容 C 可这样计算：水银温度汁由玻璃
（密度 2.5103kg/m3 ，比热容为 0.79103 J/(kg·℃) 和水银（密度为 13 .6103kg/m3，比热容为0.14103
J/(kg·℃)），根据热容 Ccm cV ，两者的比热
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。
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。
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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：
(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。
Q ( m 1 c 1 m 2 c 2 m n c n )2 ( 1 )
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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 T 投入量热器内的水中。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 m 0 ，比热容为 c 0 。金属块投入水之前，水温为 T 1 ，
(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。
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5、读数规则
采取以上系统误差的修正的操作措施后，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0.5min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曲线。
容与密度的乘积基本相同，所以
C w c m C c V 1 .1 9.9 11 0 6 06 V V (J /o C )
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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
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。
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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。
投入后其混合温度为 T 2 ，则在不计量热器与外界热交 换的情况下，将存在下列关系：
m ( T c T 2 ) ( m 0 c 0 C )T 2 ( T 1 )（2）
即
c(m0c0C)(T2T1) m(TT2)
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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 m 1 ，比
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.
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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 m i ，比热容为 c i （ i1 ,2,3, ,n）。开始时体系处于 平衡态，温度为 1 ，与外界发生热量交换后又达到新 的平衡态，温度为 2 ，若无化学反应或相变发生，则 该体系获得（或放出）的热量为：
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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。
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六、量热器
量热器种类很多，因测量目的不同，wenku.baidu.com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