饱和食盐水比热容的测量
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文献标志码 ： Ａ 中 图分 类 号 ： ４ Ｏ３３
比热容 反映 了物 质 的热学 性 质 ， 通 过 混 合 可 法、 散热 法 、 电热法 等方 法进行 测量 。对 于饱 和 ”
１２ 比较 法进 行散热 修正 ．
量热 器是 在物质 的 比热容 测量 中经 常使用 的
食 盐水 的 比热容 的测 量 未 见 报道 ， 文利 用 散 热 本
到高 于环 境温 度约 １ ～１ ０ ５℃ ， 录系统 散热 的环 记
境 温 度 （ 热 器外筒 的水 温 ）各 数 据见表 １ 量 ， 。
Ｊ
，『 一一 １ 一ｌ Ｃ — ］ 下 ， ｍＩ。 １— ｗ ｌ Ｓ ｗ Ｃｏ
ｓ
Ｌ
０ ｓ
（ ６ ８ Ｊ ）
分别 把加 热 到 高 于环 境 温度 约 １ ～ １ ０ ５℃的 盐 水 与普通 水 放 入相 同 的量 热 器 中 ， 把量 热 器 再 放 人 温度恒 定 的 凉水 中 ， 搅 拌 器搅 拌 并 每 隔 ２ 用
件
乙ｓ
６。
（ ４）
℃以 内） ， 时 其单位 时 间内损失 的热 量与 温度差 成
正比， 这就是 牛顿 冷却定 律 ： ‘
上 式 中 Ｃ 和 Ｃ。 别 是 系统 中盛 水 和饱 和食 盐 。 分 水 时 的热 容 。 如果 在 实验 中用 同 一 个 容器 分 别 盛
水 和饱 和食 盐水 ， 并保 持 在 这 两 种 情 况下 系 统 的
收 稿 日期 ： ０ １０ —０ ２ １ － ５ １
容；
和３ Ｃ 是温 度计 浸人 已知 液体 和待测液 体
饱 和 食 盐 水 比热 容 的 测 量
部分 的等 效热 容 。 部 分等 效热 容很小 ， 这 可以忽 略
不计 。 以待测 盐水 的 比热 容 为 ： 所
Ｃｘ ￣ － 一 －
ｍｉ 录其 温度 ， 值见 表 ２ 。 ｎ记 其 ～３
得到 ：
ｌ 丁一 ｎ（ ）一 ｋ ｆ
，
令Ｓ 和 Ｓ 分别 代表 由（ ） ３ 式和 （ ） ４ 式作 出的两 条
直 线 的斜率 ， Ｓ 即 一
， ＝ Ｓ
Ｌ／ｓ
， 则
（ ５）
０ ｗ ｓ
Ｓ Ｃ 一 Ｓ Ｃ ，
式 中 ： 和 Ｓ Ｓ 的数值 可 由作 图法 得 出 。 热容 （ 和 Ｃ 分 别为 ：
Ｏ 一ｋＴ一 ） 磐 ＇ （ ， ｔ
（） １
初 始温度 、 面积和 环境 温度 等基本 相 同 ， 表 则可 以 认 为系统 在分别 盛水 和饱 和食 盐水 时的 散热系 数
ｋ 和 ｋ 相 同 ， 即：
ｋ ： ｋ 一 ｋ
其 中 ： 是 系统 在一个 很小 的时 间段 内散 失 的 向
饱 和 食 盐 水 比热 容 的测 量
武银 兰， 青 兰 张
（ 原 理 工 大 学 山西 太 原 太 ００２） ３０ ４
摘
Βιβλιοθήκη Baidu
要 ： 室 温 下 分 别 利 用 散 热 法 、 合 法 对 饱 和食 盐 水 的 比 热 容 进 行 测 量 ， 过 比较 推 知 饱 和 食 在 混 通
盐 水 比 热 容 的值 大约 为 ３ ２ ２ ３２ ３Ｊ （． 。所 得 结 果 的 可 靠性 主要 与实 验 的 系统 误 差 有关 。 ． １ ～ ． ４ ／ｇ Ｋ） 关 键 词 ：比热 容 ； 热 法 ； 合 法 散 混
法 、 合 法 分 别 测 其 比热 容 ， 就 测 量误 差 进 行 混 并 分析。
仪器， 尽管 对它 的设 计 已经 采 取 了 许 多措 施 以 减 小 系统与 外界 的热 量 交换 ， 仍 然 不 能做 到 完 全 但 绝热。 在精 确 的测 量 中 ， 必须 对系统 的散 热进行 还 修正。 利用 （ ）式 ， ２ 分别 写 出对 标准 液 体 （ ）和 待 水 测 液体 （ 和食 盐水 ） 行 冷却 的公式 ： 饱 进
热 量 ， 称 为散 热速 率 ， 曲／ ｋ是散 热 系数 ， 与物 体
的表 面性质 、 面积 、 体周 围介质 的性 质和状 态 表 物 以及物 体 的表面 温度等 许多 因素有 关 。 Ｔ一 在 很 小时 ， ｋ可看作 是一个 常数 。 如果在 实验 中保持 环境 温度 ０ 定 ， 曲 ＝ 恒 则 Ｃ 丁一 ， 中 （ （ ） 式 是 系统 的热 容 。 （ ） 积 分 对 １式
第 ２ ４卷
第 ５期
大
学
物
理
实
验
Ｖ０ ． ４ Ｎｏ ５ １２ ．
０ｃ ． Ｏ ｌ ｔ ２ １
２１ ０ １年 １ Ｏ月
ＰＨＹＳ ＣＡＩ Ｉ ＥＸＰＥ Ｍ ＥＮＴ ＲＩ ０Ｆ Ｃ０Ｉ ＥＧＥ Ｉ
文 章 编 号 ：０ ７２ ３ （ ０１ ） ５０ ３ — ３ １ ０ —９ ４ ２ ０ —０ ２０ １
其 中 Ⅲ ｌ（ 、 分 别是水 和盐 水 的质量 及比热 、？、（Ｃ 、＇ 】
容 ；ｆ、 量热 器 内 简 和搅 拌 器 的 质 量 及 比热 ，】Ｃ 是 ，
知系统 的热 容 （ 可以求 得其 散 热 系数 。 过 来 ， ， 反
如果 已知 系统 的散热 系数 ｋ 可 以求 得其热 容 Ｃ 。 ，
ｋ
ｌ 散 热 法
１ １ 牛顿冷 却定 律 ．
一
—
。十 ｚ Ｉ 扫ｗ’
（） ３
个系 统 的温度 如 果 高 于环 境 温 度 ， 就 会 它
一
损 失 热量 ， 果 低 于环 境 温度 ， 就 会 吸收 热量 。 如 它 实 验证 明 ， 当系统 与外界 环境 温度差 较小 （ Ｏ ５ １ ～１
（ ） ２ Ｃ 一 ， ｏ ， ｌ ｌ ” Ｃ ＋ ｉ ｆ ＋ ｎ Ｃ 一 Ⅲ ’ 卅】 １ （ ＋ Ｃ ＋ ， 。 （ ） ６ （ ） ７
其中ｂ 是积 分常数 。 见 Ｉ（ ０ 与 时 间 ｔ 线性 可 ｎ Ｔ一 ） 成
关系 ， 通过 测 量 可 以求 得 直 线斜 率 ｋ ｃ 。 ／ 如果 已
比热容 反映 了物 质 的热学 性 质 ， 通 过 混 合 可 法、 散热 法 、 电热法 等方 法进行 测量 。对 于饱 和 ”
１２ 比较 法进 行散热 修正 ．
量热 器是 在物质 的 比热容 测量 中经 常使用 的
食 盐水 的 比热容 的测 量 未 见 报道 ， 文利 用 散 热 本
到高 于环 境温 度约 １ ～１ ０ ５℃ ， 录系统 散热 的环 记
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℃以 内） ， 时 其单位 时 间内损失 的热 量与 温度差 成
正比， 这就是 牛顿 冷却定 律 ： ‘
上 式 中 Ｃ 和 Ｃ。 别 是 系统 中盛 水 和饱 和食 盐 。 分 水 时 的热 容 。 如果 在 实验 中用 同 一 个 容器 分 别 盛
水 和饱 和食 盐水 ， 并保 持 在 这 两 种 情 况下 系 统 的
收 稿 日期 ： ０ １０ —０ ２ １ － ５ １
容；
和３ Ｃ 是温 度计 浸人 已知 液体 和待测液 体
饱 和 食 盐 水 比热 容 的 测 量
部分 的等 效热 容 。 部 分等 效热 容很小 ， 这 可以忽 略
不计 。 以待测 盐水 的 比热 容 为 ： 所
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其 中 ： 是 系统 在一个 很小 的时 间段 内散 失 的 向
饱 和 食 盐 水 比热 容 的测 量
武银 兰， 青 兰 张
（ 原 理 工 大 学 山西 太 原 太 ００２） ３０ ４
摘
Βιβλιοθήκη Baidu
要 ： 室 温 下 分 别 利 用 散 热 法 、 合 法 对 饱 和食 盐 水 的 比 热 容 进 行 测 量 ， 过 比较 推 知 饱 和 食 在 混 通
盐 水 比 热 容 的值 大约 为 ３ ２ ２ ３２ ３Ｊ （． 。所 得 结 果 的 可 靠性 主要 与实 验 的 系统 误 差 有关 。 ． １ ～ ． ４ ／ｇ Ｋ） 关 键 词 ：比热 容 ； 热 法 ； 合 法 散 混
法 、 合 法 分 别 测 其 比热 容 ， 就 测 量误 差 进 行 混 并 分析。
仪器， 尽管 对它 的设 计 已经 采 取 了 许 多措 施 以 减 小 系统与 外界 的热 量 交换 ， 仍 然 不 能做 到 完 全 但 绝热。 在精 确 的测 量 中 ， 必须 对系统 的散 热进行 还 修正。 利用 （ ）式 ， ２ 分别 写 出对 标准 液 体 （ ）和 待 水 测 液体 （ 和食 盐水 ） 行 冷却 的公式 ： 饱 进
热 量 ， 称 为散 热速 率 ， 曲／ ｋ是散 热 系数 ， 与物 体
的表 面性质 、 面积 、 体周 围介质 的性 质和状 态 表 物 以及物 体 的表面 温度等 许多 因素有 关 。 Ｔ一 在 很 小时 ， ｋ可看作 是一个 常数 。 如果在 实验 中保持 环境 温度 ０ 定 ， 曲 ＝ 恒 则 Ｃ 丁一 ， 中 （ （ ） 式 是 系统 的热 容 。 （ ） 积 分 对 １式
第 ２ ４卷
第 ５期
大
学
物
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实
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Ｖ０ ． ４ Ｎｏ ５ １２ ．
０ｃ ． Ｏ ｌ ｔ ２ １
２１ ０ １年 １ Ｏ月
ＰＨＹＳ ＣＡＩ Ｉ ＥＸＰＥ Ｍ ＥＮＴ ＲＩ ０Ｆ Ｃ０Ｉ ＥＧＥ Ｉ
文 章 编 号 ：０ ７２ ３ （ ０１ ） ５０ ３ — ３ １ ０ —９ ４ ２ ０ —０ ２０ １
其 中 Ⅲ ｌ（ 、 分 别是水 和盐 水 的质量 及比热 、？、（Ｃ 、＇ 】
容 ；ｆ、 量热 器 内 简 和搅 拌 器 的 质 量 及 比热 ，】Ｃ 是 ，
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如果 已知 系统 的散热 系数 ｋ 可 以求 得其热 容 Ｃ 。 ，
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个系 统 的温度 如 果 高 于环 境 温 度 ， 就 会 它
一
损 失 热量 ， 果 低 于环 境 温度 ， 就 会 吸收 热量 。 如 它 实 验证 明 ， 当系统 与外界 环境 温度差 较小 （ Ｏ ５ １ ～１
（ ） ２ Ｃ 一 ， ｏ ， ｌ ｌ ” Ｃ ＋ ｉ ｆ ＋ ｎ Ｃ 一 Ⅲ ’ 卅】 １ （ ＋ Ｃ ＋ ， 。 （ ） ６ （ ） ７
其中ｂ 是积 分常数 。 见 Ｉ（ ０ 与 时 间 ｔ 线性 可 ｎ Ｔ一 ） 成
关系 ， 通过 测 量 可 以求 得 直 线斜 率 ｋ ｃ 。 ／ 如果 已