大学物理实验 工业和信息化普通高等教育十二五 规划教材立项项目 教学课件 作者 孙宇航 实验10 混合法测量金属的比热容.ppt

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1、混合法测量金属的比热容物理实验教学中心实验背景比热容（SpecificHeatCapacity），是单位质量物质的热容量，即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。最初是在18世纪，苏格兰的物理学家兼化学家J.布莱克发现质量相同的不同物质，上升到相同温度所需的热量不同，而提出了比热容的概念。历史上，曾以水的比热来定义热量，将1g水升高1℃所需的热量定义为1cal。实验目的1.学习热学实验的操作方法。2.掌握用混合法测定金属的比热容。实验仪器量热器温度计秒表物理天平游标卡尺量筒烧杯和待测金属块（实验所需热水由实验室提供）

2、量热器示意图实验原理比热容的定义为：测量原理：将具有一定温度和质量的物体（待测系统）与另一些已知温度、质量、比热容的物体（已知比热容系统）相混合之后，根据热平衡原理进行测量。实验内容与步骤1.称量空量热器（包括搅拌器和温度计）质量M0和被测铜粒质量m。2.测量室温。给量热器内筒注入高出室温约50℃的热水，达到内筒容积的1/3～2/3。盖好绝热盖，称量此时量热器的总质量M。3.把温度计插入量热器内的水中（记下温度计没入水中的刻度h），不停地上下拉动搅拌器，注意不要使水溅出内筒。待温度计示值趋于平稳下降后，启动秒表，每30s测一

3、次温度，共测10～15次。在读出最后一次温度TB后，立即进行下一步的操作。4.测量室温。迅速把温度为室温的（即T1=）的被测金属粒轻轻放入量热器的内筒，立即盖上绝热盖。继续不停地搅拌，每隔30s测一次温度。在温度下降过程中出现一个很小的回峰点C后，再继续测10～15次温度。再次测量室温，在毫米方格坐标上作出T-t图线，用外推法求出TB’和T。5.取出金属块，放在专用容器中晾干。取出量热器内筒，倒掉水，用干净布擦干。6.计算量热器的热容量。a．用物理天平称量内筒的质量m1和搅拌器的质量m2。b．用游标卡尺测量温度计的直径d

4、和没入水中的深度h，计算温度计插入水中的体积V0c．把m1、m2、V、C3m3=1.92V（J/K）和铝的比热C=C1=C2=900（J/kg·K）代入公式计算出。7.从1～4步测得的m0=M−M0、m、TB’（即T0）、（即T1）和第6步求得的一起代入公式，计算被测金属的比热容C（水的比热容为4200（J/kg·k））。注意事项1.滑线变阻器使用前应注意滑动头置于低电位。2.电流、电压表连接时注意极性，选择合适的量程。3.实验前先查明待测二极管的相关参数，注意选取电路的参数，确保电流和电压不会超过二极管的最大正向电流和

5、最大反向电压。思考题1.如何由测量数据点绘出最佳曲线？2.怎样测量才不会损坏二极管？