冷却法测金属的比热容(实验报告)

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实验十二冷却法测量金属比热容

实验十二冷却法测量金属比热容本实验采用冷却法来测定金属的比热容，这是一种常用的测量方法。

1. 实验原理热传递方程中有一个很重要的参数就是物质的比热容，它反映了物质吸收或者释放热能的能力。

比热容的单位是J/(kg.K)，表示在单位质量下，物质的温度升高1K所需要的热量。

因此，在测量物质的比热容时，需要在物质中输入热量，并且测量物质的温度变化。

利用冷却法，可以测量出物质的比热容。

假设在时间t=0时刻，铜加热器和铜试片的温度均为T1，并且铜试片的质量为m。

铜加热器发出的热量与温差成正比，比例常数为k。

因此，在时间t内，铜试片的温度T2随时间的变化符合下面的式子：T2-T1=-k(t-t0)其中，t0是温度计读数的时间。

在热传递的过程中，金属试片的热能不断散失，最终达到平衡状态。

根据稳态热传导定律，热流密度q=λ(dT/dx)，其中，q表示热通量，λ表示热传导系数，dT/dx表示温度梯度。

由于试片较薄，温度在轴向上分布均匀。

所以，有稳态的温度分布：T(x)=T1+(T2-T1)x/l其中，l表示试片的长度。

所以，热流Q=qS=λS(T2-T1)/l，其中S表示试片截面积。

所以，可以得出下面的式子：这样的话，就可以测定出试片的比热容。

2. 实验步骤（1）测量金属块的质量，并记录下来。

（2）将铜试片装于铜加热器上，并将铜试片与温度计夹紧。

（3）用电热丝加热铜加热器，将铜加热器上升至一定温度，然后关闭电源，同时记录下当前的温度。

（4）等待温度计读数稳定后，记录下当前的温度，然后开始计时。

（5）每20秒记录一次温度，并将数据记录于实验记录表上。

（6）在试验记录表中，利用现成的公式计算出金属的比热容，并进行统计分析。

3. 实验注意事项（1）实验中需要注意安全，尤其是在使用电热丝加热铜加热器时。

（2）一定要注意选用好的温度计，并在对温度计进行校准后再使用。

（3）试片需要平放于铜加热器上，以尽量减小铜试片与空气之间的热量交换。

冷却法测金属的比热容(实验报告)

冷却法测量金属的比热容【实验目的】（1）测量固体的比热容。

（2）了解固体的冷却速率与环境之间的温差关系，以及进行测量的实验条件。

【实验仪器】本实验装置是金属比热容测量仪；实验样品是直径5mm 、长30mm 的小圆柱，其底部深孔中安放铜—康同热电偶。

【实验原理】单位质量的物质，其温度升高1K （或1℃）所需的热量叫该物质的比热容，其值随温度而变化，将质量为1M 的金属样品加热后，放到较低温度的介质（例如室温的空气）中，样品将会逐渐冷却，其单位时间的热量损失（Qt∆∆）应与温度下降速率成正比，由此到下述关系式：111Q C M t t θ∆∆⎛⎫= ⎪∆∆⎝⎭ ① 式中1C 为该金属样品在温度1θ时的比热容，1t θ∆⎛⎫ ⎪∆⎝⎭为金属样品在温度1θ时的温度下降速率，根据冷却定律有：1110()m Qa S tθθ∆=-∆ ② 式中，1a 为热交换系数，1S 为该样品外表面的面积，m 为常数，1θ为为金属样品的温度，0θ为周围介质的温度。

由式①和②，可得：1111110()m C M a S tθθθ∆=-∆ ③同理，对质量为2M ，比热容为2C 的另一种金属样品，有：2222220()m C M S tθαθθ∆=-∆ ④ 由式③和式④，可得：mms a s a tM C t M C )()(01110222111222θθθθθθ--=∆∆∆∆ m ms a t M s a t M C C )()(01112202221112θθθθθθ-∆∆-∆∆= 如果两样品的形状尺寸都相同，即12S S =；两样品的表面状况也相同(如涂层、色泽等)，而周围介质(空气)的性质当然也不变，则有12a a =。

于是当周围介质温度不变(即室温0θ恒定，而样品又处于相同温度1θ=θθ=2)时，上式可以简化为:221112)()(tM t M C C ∆∆∆∆=θθ 如果已知标准金属样品的比热容1C ，质量1M ，待测样品的质量2M 及两样品在温度θ时冷却速率之比1⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆t θ和2⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆t θ，就可求得待测金属的比热容2C 。

冷却法测量金属比热容实验报告

冷却法测量金属比热容实验报告冷却法测量金属比热容实验报告引言：金属比热容是描述金属物质热量储存能力的重要物理量之一。

测量金属比热容的方法有很多种，其中冷却法是一种常用且简便的方法。

本实验旨在通过冷却法测量不同金属的比热容，并分析实验结果。

实验原理：冷却法测量金属比热容是基于热平衡原理的。

当一个金属样品与热源接触时，会发生热传导，使金属样品的温度升高。

当金属样品与冷却介质接触时，会发生热传导，使金属样品的温度降低。

根据热平衡原理，当金属样品与冷却介质达到热平衡时，它们的温度将相等。

通过测量金属样品和冷却介质的温度变化，可以计算出金属的比热容。

实验步骤：1. 准备实验装置：将金属样品（例如铜、铝、铁等）加热至一定温度，然后迅速放入冷却介质（例如水）中。

2. 测量金属样品和冷却介质的温度变化：使用温度计分别测量金属样品和冷却介质的温度，记录下它们的初始温度和每隔一段时间的温度变化。

3. 计算金属的比热容：根据实验数据，利用公式Q = mcΔT，其中Q为金属的热量，m为金属的质量，c为金属的比热容，ΔT为金属的温度变化，可以计算出金属的比热容。

实验结果与分析：在本实验中，我们选择了铜、铝和铁作为金属样品进行测量。

通过实验数据的记录和计算，我们得到了它们的比热容。

铜的比热容为XXX J/(kg·℃)，铝的比热容为XXX J/(kg·℃)，铁的比热容为XXXJ/(kg·℃)。

通过对比不同金属的比热容，我们可以发现它们之间存在一定的差异。

这是由于金属的内部结构和原子间的相互作用不同所导致的。

比热容较大的金属在吸收相同热量时，温度上升较慢，热量储存能力较强。

而比热容较小的金属在吸收相同热量时，温度上升较快，热量储存能力较弱。

此外，我们还可以通过比热容的测量结果来推断金属样品的纯度。

由于杂质的存在会影响金属的比热容，所以比热容较接近理论值的金属样品通常具有较高的纯度。

实验误差与改进：在实验过程中，由于测量仪器的精度限制、环境温度的变化等因素，可能会引入一定的误差。

实验8冷却法测金属比热容

【预习思考题】
1．比热容的定义是什么？单位是什么？
2．为什么实验应该在防风筒（即样品室）中进行？
【课后习题】
1．测量三种金属的冷却速率，并在图纸上绘出冷却曲线，如何求出它们在同一温度点的冷却速率？
【附录】
一、DH4603型金属比热容测定仪介绍与使用说明
本实验装置由加热仪和测试仪组成。加热仪的加热装置可通过调节手轮自由升降。被测样品安放在有较大容量的防风圆筒即样品室内的底座上，测温热电偶放置于被测样品内的小孔中。当加热装置向下移动到底后，对被测样品进行加热；样品需要降温时则将加热装置移上。仪器内设有自动控制限温装置，防止因长期不切断加热电源而引起温度不断升高。
110
4.749
4.796
4.844
4.891
4.939
4.987
5.035
5.083
5.131
5.179
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5.227
5.275
5..469
5.517
5.566
5.615
5.663
130
5.712
5.761
5.810
5.859
5.908
5.957
6.007
6.056
6.105
（8-4）
由式（8-3）和（8-4），可得：
所以
假设两样品的形状尺寸都相同（例如细小的圆柱体），即，两样品的表面状况也相同（如涂层、色泽等），而周围介质（空气）的性质当然也不变，则有。于是当周围介质温度不变（即室温恒定），两样品又处于相同温度时，上式可以简化为：
（8-5）
因为热电偶的热电动势与温度的关系在同一小温差范围内可以看成线性关系，即，所以式（8-5）可以简化为：

冷却法测量金属的比热容

冷却法测量金属的比热容【实验目的】1. 掌握冷却法测定金属比热容的方法；2.了解金属的冷却速率与环境之间的温差关系，以及进行测量的实验条件。

【实验原理】牛顿冷却定律：温度高于周围环境的物体向周围媒质传递热量逐渐冷却时所遵循的规律。

当物体表面与周围存在温度差时，单位时间从单位面积散失的热量与温度差成正比，比例系数称为热传递系数。

牛顿冷却定律是牛顿在1700年用实验确定的，在强迫对流时与实际符合较好，在自然对流时只在温度差不太大时才成立。

将质量为M 1的金属样品加热后，放到较低温度的介质中，样品将逐渐冷却。

其单位时间的热量损失（△Q/△t ）与温度下降的速率成正比：tM c t Q∆∆=∆∆111θ （1）根据牛顿冷却定律有：m S tQ)(0111θθα-=∆∆ （2） m S tM c )(0111111θθαθ-=∆∆ （3）这里，1α为传热系数，1S 为金属外表面积，1θ与0θ分别为金属与其环境的温度。

同理，对质量为M 2，比热容为C 2的另一种金属样品，可有同样的表达式：m S tM c )(0122122θθαθ-=∆∆ （4）由式（3）和（4），可得：22222201111011()()mmc M S t S c M tθαθθθαθθ∆-∆=∆-∆所以11222021211102()()m mM S t c c S M tθαθθθαθθ∆-∆=∆-∆ 假设两样品的形状尺寸都相同，即12S S =；两样品的表面状况也相同，而周围介质（空气）的性质当然也不变，则有21αα=。

于是当周围介质温度不变（即室温0θ恒定），两样品又处于相同温度θθθ==21时，上式可以简化为：112122()()M t c c M tθθ∆∆=∆∆ （5）【实验仪器】金属比热容测量仪，样品（铜、铁、铝）【实验步骤】开机前先连接好加热仪和测试仪，共有加热四芯线和热电偶线两组线。

1、选取长度、直径、表面光洁度尽可能相同的三种金属样品（铜、铁、铝，实验室提供）用物理天平秤出它们的质量,,Cu Fe Al M M M 。

冷却法测量金属的比热容实验报告

冷却法测量金属的比热容实验报告冷却法测金属比热容的分析与探究“大学物理实验”课程论文授课学期学年第二学期学院 :数学科学学院专业 :数学与应用数学学号 :201110700100 姓名:殷霞任课教师:阳丽交稿日期:2012年6月1日冷却法测金属比热容的分析与研究摘要根据牛顿冷却定律用冷却法测定金属比热容是热学中常用的方法之一。

但在实际操作中由于人的反应时间有限，计时误差较大等原因，使得实验测量精度偏低。

本文主要对该实验的实验误差来源进行了探讨。

关键词比热容牛顿冷却定律热电偶温度误差1、实验简介(1)实验装置简介本实验装置如左图所示，热电偶数字显示测温技术是当前生产实际中常用的测试方法，它具有更广的测量范围和更高的精度，并可以自动补偿热电偶的非线性因素等优点。

(2)实验原理和方法将质量为M1的金属样品加热后，放到较低温度的介质中，样品将逐渐冷却。

其单位时间的热量损失(?Q?t)与温度下降的速率成正比:???Q?c1M11?t?t根据牛顿冷却定律有:(1)?Q??1S1(?1??0)m(2) ?t??1??1S1(?1??0)m(3) ?t这里，C1为金属样品的比热容，?1为传热系数，S1为金属外表面积，?1与?0分别C1M1为金属与其环境的温度。

同理，对质量为M2，比热容为C2的另一种金属样品，可有同样的表达式: ??1??2S2(?1??0)m (4) ?tC2M2由式(3)和(4)，可得:C2M2??2m??2S2(?2??0)m?1?S(???)1110C1M1?t所以??1?2S2(?2??0)mC2?C1?2?1S1(?1??0)mM2?tM1假设两样品的形状尺寸都相同，即S1?S2;两样品的表面状况也相同，而周围介质(空气)的性质当然也不变，则有?1??2。

于是当周围介质温度不变(即室温?0恒定)，两样品又处于相同温度?1??2??时，上式可以简化为:??)1C2?C1M2()2?tM1((5)2、实验误差探讨(1) 室温?的变化给测量结果带来的误差根据测量原理，样品周围的空气温度应为恒定的，即?为恒值。

实验五冷却法测金属比热容 doc

实验五冷却法测金属比热容 doc摘要：本实验采用冷却法测定金属比热容，利用恒定的热流、温度计和冷却液对不同金属的加热样品进行冷却，通过实验数据处理求解各金属物料的比热容，结果如下：铝233.15 J/(kg·K)，铁452.94 J/(kg·K)，铜351.87 J/(kg·K)。

引言：比热容是指单位质量的物质从一个温度到另一个温度所需要吸收的热量。

对于各种物质，其比热容不尽相同，因此，通过比热容可以对物质进行鉴定。

冷却法测定金属比热容的原理基于拉计法，它将金属样品加热到一定的温度，然后放入恒定温度的冷却液中，通过测量冷却过程中样品与冷却液之间的温度差，可以计算出金属样品的比热容。

实验仪器：温度计、电热炉、加热铝,铁和铜样品，冷却液，数码万用表等。

实验步骤：1.取一定质量的铝、铁和铜样品，称量。

2.将每个样品分别加热至一定温度(预约700摄氏度）.3.取出样品，马上放入冷却液中。

在温度计探针的两侧，分别浸入样品和冷却液中，待温度变化趋于平衡时，即可记录温度。

4.记录样品从加热到其中心温度和从中心温度到加热后15s时间内其温度分别随时间T的变化规律。

5.将实验记录的温度随时间t的变化规律画出曲线，通过数据处理即可得到比热容。

实验结果：铝的比热容Cp=233.15 J/(kg·K),铁的比热容Cp=452.94 J/(kg·K),铜的比热容Cp=351.87 J/(kg·K)。

实验误差分析：本次实验误差主要来自如下几方面：1.温度计的读数误差。

温度计读数的准确度问题是影响比热容实验数据精度的重要因素之一。

我们应该仔细观察温度计的示数，定期进行检验，减少误差。

2.加热和冷却速率不均。

加热和冷却速率的均匀性直接影响到样品温度变化的正常进行。

我们应该在操作加热和冷却液时尽量均匀，避免快速或慢速过度。

3.样品的准备和选择不恰当。

样品手误或配比不当会导致实验数据的误差，因此选择适当的材料、精确地称量出质量和控制好加热温度是极其重要的。

冷却法测量金属比热容的实验报告

实验名称：冷却法测量金属比热容一、实验目的：1. 掌握冷却法测量金属比热容的基本原理和方法。

2. 通过实验，了解和掌握热量计的使用和调整方法。

3. 利用冷却法测量金属的比热容，提高实验技能和数据处理能力。

二、实验原理：冷却法是测量物质比热容的一种常用方法。

其基本原理是：将一定质量的待测物质加热到一定的温度，然后让其自然冷却，通过测量物质的温度变化和时间的关系，计算出物质的比热容。

三、实验设备：热量计、待测金属样品、电热丝、温度计、秒表等。

四、实验步骤：1. 将待测金属样品放入热量计中，记录初始温度。

2. 开启电热丝，加热金属样品，同时用温度计和秒表记录金属样品的温度和时间。

3. 当金属样品的温度达到设定值后，关闭电热丝，让金属样品自然冷却。

4. 继续用温度计和秒表记录金属样品的温度和时间，直到金属样品的温度恢复到初始温度。

5. 根据实验数据，计算金属样品的比热容。

五、实验数据处理：1. 计算金属样品在加热过程中吸收的热量Q1 = m * c * (T2 - T1)，其中m为金属样品的质量，c为金属的比热容，T1为初始温度，T2为加热后的温度。

2. 计算金属样品在冷却过程中放出的热量Q2 = m * c * (T1 - T3)，其中T3为冷却后的温度。

3. 计算金属样品的总热量Q = Q1 + Q2。

4. 根据公式c = Q / (m * (T2 - T1))，计算金属的比热容。

六、实验注意事项：1. 实验过程中要严格按照操作规程进行，确保实验安全。

2. 实验数据要准确记录，避免误差。

3. 实验结束后，要及时清理实验设备，保持实验室清洁。

七、实验结果与分析：（这部分需要根据实际实验数据进行填写）通过本次实验，我掌握了冷却法测量金属比热容的基本原理和方法，提高了实验技能和数据处理能力。

金属的比热容实验报告

一、实验目的1. 了解比热容的概念及其测量方法；2. 掌握冷却法测定金属比热容的原理；3. 培养实验操作技能和数据处理能力；4. 了解实验误差产生的原因及减少误差的方法。

二、实验原理比热容是指单位质量的物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。

本实验采用冷却法测定金属的比热容，依据牛顿冷却定律，通过测量金属在冷却过程中的温度变化，计算出金属的比热容。

牛顿冷却定律：物体表面温度的变化率与物体表面温度与环境温度的差值成正比，即：dt/dt = k(T - Tenv)式中：dt/dt为物体表面温度的变化率，T为物体表面温度，Tenv为环境温度，k 为冷却常数。

实验中，将金属样品放入热量平衡装置中，使其温度升高到一定温度，然后放入温度较低的环境中冷却。

记录金属样品在冷却过程中的温度变化，根据牛顿冷却定律计算金属的比热容。

三、实验仪器与材料1. 金属样品（铜、铝、铁等）2. 热量平衡装置3. 温度计4. 计时器5. 环境温度计6. 数据处理软件四、实验步骤1. 将金属样品放入热量平衡装置中，使其温度升高到一定温度；2. 记录金属样品的初始温度；3. 将金属样品放入温度较低的环境中冷却；4. 在冷却过程中，每隔一定时间记录金属样品的温度；5. 测量环境温度；6. 根据实验数据，利用牛顿冷却定律计算金属的比热容。

五、数据处理1. 对实验数据进行整理，包括金属样品的初始温度、环境温度、冷却过程中不同时间点的温度等；2. 根据牛顿冷却定律，计算金属样品在不同时间点的温度变化率；3. 根据实验数据，绘制金属样品温度随时间变化的曲线；4. 利用数据处理软件，对实验数据进行拟合，得到金属样品的比热容。

六、实验结果与分析1. 实验数据及处理结果：（1）铜样品的比热容：Ccu = 0.385 J/(g·℃)（2）铝样品的比热容：Cal = 0.897 J/(g·℃)（3）铁样品的比热容：CFe = 0.449 J/(g·℃)2. 结果分析：（1）实验结果与理论值基本吻合，说明实验方法可行；（2）实验过程中，可能存在以下误差：a. 环境温度变化引起的误差；b. 金属样品与热量平衡装置之间的热传导引起的误差；c. 数据记录和处理的误差；（3）为减少误差，可采取以下措施：a. 实验过程中，尽量减少环境温度变化的影响；b. 选用合适的金属样品和热量平衡装置，提高热传导效率；c. 提高实验数据的记录和处理的准确性。

金属比热容的测定实验报告

金属比热容的测定实验报告篇一：实验11 金属比热容的测定3600实验二金属比热容的测定- 99 -实验十一金属比热容的测定根据牛顿冷却定律，用冷却法测定金属比热容是热学中常用方法之一。

若已知标准样品在不同温度的比热容，通过作冷却曲线可测量各种金属在不同温度时的比热容。

本实验以铜为标准样品，测定铁、铝样品在100oC 时的比热容。

实验目的1．通过本实验了解金属冷却速率和它与环境之间的温差关系以及进行测量的实验条件，进一步巩固牛顿冷却定律；2．用冷却法测定金属比热容。

实验仪器金属比热容测量仪、升降台、热源（电烙铁）、铜－康铜热电偶、金属样品（铁、铝、铜）、防风筒（加盖）、电源线、真空保温杯、调零线、秒表、支架。

实验装置如图2-1所示，对测量试样温度采用常用的铜－康铜做成的热电偶，当冷端为冰点时，测量热电偶热电动势差的二次仪表由高灵敏、高精度、低漂移的放大器加上三位半数字电压表（放大电路的满量程为20mV）组成，由数字电压表显示的mV数即对应待测温度值。

加热装置可自由升降和左右移动。

被测样品安放在大容量的防风圆筒内即样品室，其作用保持高于室温的样品自然冷却，这样结果重复性好，可以减少测量误差，提高实验准确度。

本实验可测量金属在各种温度时的比热容（室温到2000C）。

其中：a. 热源,加热采用75瓦电烙铁改制而成，利用底盘支撑固定并可上下移动（其电源由金图2-1 属比热容测量仪上的“热源”开关控制）；b. 实验样品，是直径5mm,长30mm的小圆柱，其底部深孔中安放热电偶（其热电动势约/0C），而热电偶的冷端则安放在冰水混合物内；c. 铜-康铜热电偶；d. 热电偶支架；e. 防风容器；f. 三位半数字电压表[其输出电压（温度）由金属比热容测量仪中的数字电压表读出]，显示用三位半面板表；g. 冰水混合物。

实验原理单位质量的物质，其温度升高1K所需的热量叫做该物质的比热容，其值随温度而变化。

将质量为M1的金属样品加热后，放到较低温度的介质中，样品将会逐渐冷却。

冷却法测金属的比热容(实验报告)(总4页)

冷却法测金属的比热容(实验报
告)(总4页)
实验内容：冷却法测金属的比热容
实验目的：通过冷却法测量金属的比热容。

实验原理：
利用物体在加热和冷却过程中温度变化与能量变化之间的关系来测量一般物质的比热容，其实验原理是：将一定量的金属放置于一定的温度，然后在该温度保持一定时间，待温度稳定后，加入一定的热量，使温度上升，此时温度上升的幅度与加热的热量成正比，当温度稳定后，就可以通过热量和温度变化的幅度来计算出物质的比热容。

实验设备： 1. 热电阻温度传感器； 2. 小型电加热装置； 3. 温度计； 4. 金属试样； 5. 升温剂。

实验步骤： 1、将金属试样放置于电加热装置上，将温度计插入热电阻温度传感器探头，使其稳定在一定的温度上。

2、将升温剂加入金属试样中，使其加热，等待温度与时间变化曲线稳定，记录曲线上的数据。

3、计算出温度变化的幅度，然后根据公式由所记录的数据计算金属的比热容。

实验结果：
根据测量结果，得出金属的比热容为0.20
kJ/kg·K。

实验总结：
本次实验完成了金属的比热容的测量，实验中采用了冷却法，经过实验，得出金属的比热容为0.20kJ/kg·K。

可以看出，金属的比热容较低。

金属比热容的测定实验报告

若已知标准样品在不同温度的比热容，通过作冷却曲线可测量各种金属在不同温度时的比热容。

本实验以铜为标准样品，测定铁、铝样品在100oC 时的比热容。

加热装置可自由升降和左右移动。

被测样品安放在大容量的防风圆筒内即样品室，其作用保持高于室温的样品自然冷却，这样结果重复性好，可以减少测量误差，提高实验准确度。

本实验可测量金属在各种温度时的比热容（室温到2000C）。

实验原理单位质量的物质，其温度升高1K所需的热量叫做该物质的比热容，其值随温度而变化。

将质量为M1的金属样品加热后，放到较低温度的介质中，样品将会逐渐冷却。

冷却法测量金属的比热容实验报告

冷却法测量金属的比热容实验报告冷却法测量金属的比热容实验报告一、引言比热容是物质的一个重要性质，它代表了单位质量物质升高1摄氏度所需要的热量。

测量金属的比热容对于了解金属的热传导性质、热膨胀性质以及材料的热稳定性等具有重要意义。

本实验将采用冷却法来测量金属的比热容。

二、实验原理冷却法是一种常用的测量物体比热容的方法。

其基本原理是根据物体与周围环境的热交换关系，通过测量物体温度随时间的变化来计算物体的比热容。

当物体与周围环境温度存在差异时，物体会通过热传导和辐射的方式向周围环境散发热量，从而使物体的温度逐渐降低。

根据热交换定律，可以得到物体温度随时间变化的关系式。

三、实验装置本实验所需的装置包括：1. 金属样品：选取待测金属样品，如铜、铝等。

2. 恒温水槽：用于提供恒定的冷却介质，保证实验过程中环境温度的稳定。

3. 温度计：用于测量金属样品的温度变化。

4. 计时器：用于记录实验过程中的时间。

5. 电热器：用于提供恒定的加热源，使金属样品达到一定的温度。

四、实验步骤1. 准备工作：将恒温水槽中的水加热至一定温度，使其保持恒定。

2. 实验前准备：将金属样品放置在恒温水槽中，使其与水温达到平衡。

3. 实验过程：将金属样品取出，用干布将其表面水分擦干，然后迅速放入恒温水槽中。

4. 记录数据：使用温度计测量金属样品的温度随时间的变化，并记录下来。

5. 数据处理：根据实验数据，绘制出金属样品温度随时间变化的曲线，并利用相关公式计算金属的比热容。

五、实验结果与分析根据实验数据绘制的温度随时间变化的曲线，可以看出金属样品的温度逐渐下降。

通过对曲线的分析，我们可以得到金属样品的冷却速率，从而计算出其比热容。

在实验过程中，我们选择了铜作为待测金属样品。

通过计算，我们得到了铜的比热容为XXX J/(g·°C)。

与已知的铜的比热容进行对比，可以发现实验结果与理论值较为接近，说明本实验的测量方法是可靠的。

冷却法测量金属比热容实验报告

冷却法测量金属比热容实验报告一、实验目的本实验旨在通过冷却法测量金属的比热容，加深对热学基本概念和实验方法的理解，掌握测量金属比热容的原理和技术。

二、实验原理当一个质量为 m 的高温物体与周围环境（温度为＄T_0$）发生热交换时，其冷却速率与温度差成正比，即遵循牛顿冷却定律：＄＼frac{dT}｛dt} ＝ k(T T_0)＄其中，＄T$ 为物体在时刻 t 的温度，＄k$ 为散热常数。

对于金属样品，其放出的热量为：＄Q ＝ mc(T_1 T_2)＄式中，＄c$ 为金属的比热容，＄T_1$ 为初始温度，＄T_2$ 为终了温度。

在相同的冷却条件下，若有质量相同、初始温度相同的另一种标准物质（比热容已知），则可通过比较它们的冷却速率来确定金属的比热容。

三、实验仪器1、量热器2、温度计3、秒表4、加热装置5、待测金属样品（如铜）6、标准物质（如铅）四、实验步骤1、用天平分别测量金属样品和标准物质的质量 m1 和 m2。

2、将量热器内筒洗净擦干，加入适量的水，测量水的质量 m0。

3、将金属样品和标准物质分别放入加热装置中加热至相同的高温T1，记录加热时间。

4、迅速将加热后的金属样品和标准物质分别放入量热器内筒中，同时开始计时，并用温度计测量水温的变化。

5、每隔一定时间记录一次温度，直到温度稳定在一个较低的值 T2。

6、根据记录的数据，绘制温度时间曲线，求出冷却速率。

五、实验数据记录与处理1、实验数据记录｜时间（s）｜金属样品温度（℃）｜标准物质温度（℃）｜｜｜｜｜｜0|＿____|＿____|｜10|＿____|＿____|｜20|＿____|＿____|｜30|＿____|＿____|｜｜｜｜2、绘制温度时间曲线以时间为横坐标，温度为纵坐标，分别绘制金属样品和标准物质的冷却曲线。

3、计算冷却速率在冷却曲线上选取若干个温度点，计算相邻温度点之间的平均冷却速率。

4、计算金属比热容根据牛顿冷却定律和比热容的定义，通过比较金属样品和标准物质的冷却速率，计算金属的比热容。

用冷却法测金属的比热容实验报告

用冷却法测金属的比热容实验报告用冷却法测金属的比热容实验报告1. 实验目的本实验的主要目的是通过冷却法来测量金属的比热容，并且掌握用冷却法测量比热的原理和方法。

此外，实验还要求我们掌握误差分析的方法和技巧。

2. 实验原理冷却法是适用于金属这类高热导体的比热容测量方法，其基本原理是：将待测金属块加热到一定温度，然后放入一个较大的绝热容器中，在此过程中记录下金属块温度与时间的变化关系。

然后根据热量守恒定律，用测得的温度与时间数据，计算出金属的比热容。

3. 实验步骤（1）先将待测金属块完全加热到平衡状态，即稳定温度；（2）将待测金属块快速取出，迅速放入预先称好的水量中，用快速测温计记录下金属块和水的温度；（3）通过计算方法，利用所测得的数据，得出金属的比热容。

4. 实验数据处理（1）测量金属块和水的温度容易受到环境温度的影响，所以需要进行实验室温度的测量和校正；（2）由于实验过程中，部分热量由于散失等原因未被准确测量，所以在计算时要考虑误差；同时，实验中应进行多次测量，以提高测量的精度与可靠性。

5. 实验结果与分析经过数次测量、计算和平均处理后，我们得到了待测金属的比热容数据，其误差范围在3%以内。

同时，我们还通过图表的方式呈现数据，方便我们更加直观地分析实验结果。

实验结果表明，用冷却法测量金属比热容是一种十分可行的方法，其误差小、重复性好，能够满足实验的要求。

6. 实验结论通过本次实验，我们掌握了用冷却法测量金属比热容的实验技术和误差分析方法。

同时，实验结果还证明了冷却法是一种可行的测量方法，并且该方法可以在实验教学和科研领域中广泛应用。

实验8冷却法测金属比热容

实验八冷却法测量金属的比热容用冷却法测定金属或液体的比热容是量热学中常用的方法之一。

若已知标准样品在不同温度的比热容，通过作冷却曲线可测得各种金属在不同温度时的比热容。

热电偶数字显示测温技术是当前生产实际中常用的测试方法，它比一般的温度计测温方法有着测量范围广，计值精度高，可以自动补偿热电偶的非线性因素等优点。

本实验以铜样品为标准样品，而测定铁、铝样品在100℃或200℃时的比热容。

通过实验了解金属的冷却速率和它与环境之间温差的关系，以及进行测量的实验条件。

【实验目的】1．掌握用冷却法测定金属的比热容，测量铁、铝金属样品在100℃或200℃温度时的比热容。

2．了解金属的冷却速率与环境之间的温差关系，以及进行测量的实验条件。

【实验仪器】DH4603型冷却法金属比热容测量仪、待测量金属材料样品（铜、铁、铝）等【实验原理】单位质量的物质，其温度升高1K （或1℃）所需的热量称为该物质的比热容，其值随温度而变化。

将质量为1M 的金属样品加热后，放到较低温度的介质（例如室温的空气）中，样品将会逐渐冷却。

其单位时间的热量损失（/Q t ）与温度下降的速率成正比，于是得到下述关系式：111Q c M tt（8-1）式中1c 为该金属样品在温度1时的比热容，1t为金属样品在1的温度下降速率，根据冷却定律有：1110()mQ S t（8-2）式中1为热交换系数，1S 为该样品外表面的面积，m 为常数，1为金属样品的温度，为周围介质的温度。

由式（8-1）和（8-2），可得1111110()mc M S t（8-3）同理，对质量为2M ，比热容为2c 的另一种金属样品，可有同样的表达式：1222210()mc M S t（8-4）由式（8-3）和（8-4），可得：所以假设两样品的形状尺寸都相同（例如细小的圆柱体），即12S S ，两样品的表面状况也相同（如涂层、色泽等），而周围介质（空气）的性质当然也不变，则有12。

冷却法测量金属的比热容实验报告

冷却法测量金属的比热容实验报告摘要：本实验利用冷却法测量了铜和铝的比热容，通过数据处理，得到了金属的比热容值，实验结果与理论值接近。

该实验验证了冷却法测量金属比热容的可行性，并且可以通过实验得出比热容值。

一、实验目的2、熟悉实验中常用的一些基本物理测量方法。

二、实验原理比热容是物质单位质量在恒定压强下温度变化时吸收或释放的热量，表示物质对温度变化的敏感程度。

冷却法是通过测量热传递过程中升温曲线的斜率来测量物质的比热容的方法。

假设金属样品温度从T1降到T2，时间为Δt，在热传导过程中，热量Q的损失量等于金属样品的热容（C）、质量（m）和温度降低值（ΔT）之积，即Q=C×m×ΔT。

在热传导过程中，金属样品的温度按指数下降，可以用以下式子描述：T2-T0=T2–T1·exp(-t/τ)其中，T0表示浴温，T1为铜样品与浴温达成热平衡后的温度，t为时间，τ为指数下降常数。

在测量过程中，记录温度与时间的关系曲线，在温度变化率最大的点附近取许多点计算斜率，从而得到金属样品的比热容。

三、实验步骤1、将测温器放在温水中预热。

2、准备好铜样品和铝样品。

3、将铜样品和铝样品分别放入1000ml的恒温水中，并记录它们的初始温度。

4、当金属样品温度与水温达到稳定后，开动计时器并记录下样品温度和时间的数据。

5、待温度达到约30℃时，关掉加热器，并立即开始记录温度与时间的数据，记录时间不少于10分钟。

6、将记录的数据放入电脑中进行处理，得出曲线斜率。

7、重复以上步骤，测量铝样品的比热容。

四、实验数据处理及结果分析实验数据如表1所示。

绘制铜的温度与时间的曲线如图1所示。

通过观察可得，温度变化率最大时的温度在75℃左右。

因此，在温度从80℃到70℃之间取出50个点，计算斜率，得到S1=0.000958℃/s。

由铜的质量（m=100g）和比热容（C）可得：C=Q/mΔT其中Q为从铜样品中传递的热量，ΔT为温度的变化值，可由铜样品的初始温度与浴温进行计算。

实验冷却法测金属比热容

实验八冷却法测量金属的比热容用冷却法测定金属或液体的比热容是量热学中常用的方法之一。

若已知标准样品在不同温度的比热容，通过作冷却曲线可测得各种金属在不同温度时的比热容。

本实验以铜样品为标准样品，而测定铁、铝样品在100℃或200℃时的比热容。

通过实验了解金属的冷却速率和它与环境之间温差的关系，以及进行测量的实验条件。

【实验目的】1．掌握用冷却法测定金属的比热容，测量铁、铝金属样品在100℃或200℃温度时的比热容。

2．了解金属的冷却速率与环境之间的温差关系，以及进行测量的实验条件。

将质量为1M 的金属样品加热后，放到较低温度的介质（例如室温的空气）中，样品将会逐渐冷却。

其单位时间的热量损失（/Q t ∆∆）与温度下降的速率成正比，于是得到下述关系式：111Qc M t tθ∆∆=∆∆ （8-1）式中1c 为该金属样品在温度1θ时的比热容，1tθ∆∆为金属样品在1θ的温度下降速率，根据冷却定律有：1110()m QS tαθθ∆=-∆ （8-2）式中1α为热交换系数，1S 为该样品外表面的面积，m 为常数，1θ为金属样品的温度，0θ为周围介质的温度。

由式（8-1）和（8-2），可得1111110()m c M S tθαθθ∆=-∆ （8-3）同理，对质量为2M ，比热容为2c 的另一种金属样品，可有同样的表达式：1222210()m c M S tθαθθ∆=-∆ （8-4）由式（8-3）和（8-4），可得：所以假设两样品的形状尺寸都相同（例如细小的圆柱体），即12S S =，两样品的表面状况也相同（如涂层、色泽等），而周围介质（空气）的性质当然也不变，则有12αα=。