混合法测定固体的比热容

《混合法测定固体的比热容》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、混合法测定固体的比热容姓名学号摘要：用混合法测定金属块的比热容，并通过图解法对其进行散热修正。关键词：比热容，混合法,量热器，散热修正。1引言：根据热平衡原理用混合法测定固体（金属块）的比热容。由于混合过程中量热器与环境有冷热交换，致使读出的初，末温度与理想状态下不同，故需要对其进行散热修正2实验目的：研究基本的量热方法。用混合法测定固体的比热容。研究热学试验中系统散热带来的误差的修正方法。3实验仪器：量热器,温度计,物理天平,停表,小量筒,待测物(金属块)，小烧杯，游标卡尺。4实验原理：4.1根据热平衡原理用混合法测定固体的比热容将质量为，温度为的

2、金属块投入量热器水中，设量热器（包括搅拌器和温度计插入水中的部分）的比热容为，其中水的质量为，比热容为，待测物体投入水中之前的水温为，待测物体投入水之前瞬间的温度为，待测物体投入水中之后，其混合温度为，则在不计量热器与外界的热交换的情况下，（1）C′（2）(为量热器筒和搅拌器的质量，为其比热容，C′为温度计插入水中部分的比热容)C′（3）（为温度计插入水中部分的体积）4.2由于混合过程中量热器与环境有热交换，先吸热，后放热，致使读出的初温和混合温度都与无热交换是的初温和混合温度不同，因此须对进行修正。用图解法把系统温度外推到假定与外界的热交换进行得无

3、限快的情况下进行修正CTOBt。5实验步骤：1用物理天平称出被测金属块的质量，量热器内筒的质量，及实验所用水的质量。2把盛有水的量热器内筒放入量热器中，通过塞盖插把温度计与搅拌器深入水中，均匀搅动搅拌器，每30秒读一次水温，并记录。3把加热过的高温金属块迅速投入量热器的水中，继续搅拌，观察温度计示数的变化记录。6实验数据：室温卡／℃焦／℃时间温度01234566.15″6.30″21.4421.5221.6221.7021.7821.8521.9029.0030.006.45″77.30″89101112131430.2030.2030.1930.1

4、830.1530.1430.1230.1130.1030.088实验数据处理：由式（3）得C′=1.9焦／℃由式(2)得2.14焦／℃由式(1)得0.094卡／℃由图可得修正后的′=32℃′=22℃C=0.42焦／℃合成不确定度来源于量筒，温度计，秒表，电子天平U=0.03焦／℃所以=焦／℃9对实验进行散热修正实验中量热器系统的温度随时间变化曲线如图AEFD所示，过室温作一直线，与曲线交于O点，过O点作一竖直线MN.MN与AE,DF延长线分别交于B和C，因水温达室温前，量热器一直在吸热，故混合过程的初温应是与B点对应的。此值高于投物时记下的温度，同理

5、，水温高于室温后，量热器向外散热，故混合后的最高温度C点对应的温度，此值也高于温度计显示的最高温度。10讨论:a上图中，BOE表示吸热面积，COF表示散热面积，当两面积相等时说明实验过程中对环境的吸热与散热相消，否则实验将受环境影响。b量热器中温度计位置要适中,不能靠近放入的高温物体,因为未混合充分的局部温度可能很高.c混合前的水温不宜与比室温低得过多(控制在室温左右),因为温度过低可能使量热器附近的温度降到零点,致使量热器外侧出现凝结水,而在温度升高后这凝结水蒸发时将散失较多的热量.d搅拌的速度不能太快，以防止有水溅出.11参考文献：a《普通物理实

6、验》林抒，龚镇雄主编.—北京：人民教育出版社，1981，149—15b《普通物理实验1》，力、热学部分（第四版）/杨述武，赵立竹，沈国土主编.—北京：高等教育出版社，2007.12（2009重印），162-166c《物理实验（上）》王宏义等主编.—内蒙古人民出版社