混合法测固体的比热容

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,混合法测固体的比热容,实验目的,掌握用混合法测固体的比热容,了解外推法散热的修正原理,1,实验原理,比热容：,一克质量的物质，温度每升高（或降低）1 所吸收（或放出） 的热量为该物质的比热容。单位：焦/（千克 度）。,混合法测固体的比热容：,高温物体与低温物体在绝热容器内混合，高温物体放出的热量将全部被低温物体吸收，最后达到同一温度（平衡温度）。,例：,质量为m克的铝块，温度 t,1,，迅速放到量热器内筒温度 t,2,的水中：,铝块：,放热而降温,水，量热器和搅拌器：,吸热而升温,2,平衡温度为 t:,铝块放出的热量：,水吸收的热量：,量热器吸收的热量：,忽略温度计吸收的热量，根据热交换定律：,式中：,被测物体的比热容和质量,水的比热容和质量,量热器的比热容和质量,搅拌器的比热容和质量,得到：,3,实验仪器,量热器、天平、铝（铜）块、电炉、停表、搅拌器、冰块、温度计两支（0-50.00 和 0-100.0 各一支）,金属外筒,金属内筒,绝热盖,绝热架,温度计,搅拌器,量热器,量热器内筒置于绝热架上，外筒用绝热盖盖上，内外筒之间有绝热材料，内外筒间热传导极少，热辐射和吸收热辐射也极少，可认为是孤立系统,4,实验步骤,先将烧杯盛水置于电炉上加热，用天平称出铝块的质量,m,，用线拴住铝块，投入烧杯中加热。,用天平称出干的量热内筒质量,m,2,和搅拌器质量,m,3,。,用量杯盛水若,250ml,倒入量热器内筒，再用天平称出总质量,m(,包括搅拌器），水的质量：,m,1,=m-m,2,-m,3,。,测量量热器中水的初温,t,2,。,待烧杯中水沸腾后，将铝块迅速投入量热器中，并不断搅拌，此时水温不断升高，记下平衡温度，即为终温,t,。,根据公式求出,c,x,。,5,用外推法确定水的初温和末温,步骤同前。,步骤同前。,量热器内筒装入适量的冷水，然后再加入适量的冰块，总量为,250ml,左右。再用天平称出总质量,m”,，冰水混合的质量为：,m,1,=m”-m,2,-m,3,。等冰块熔化后，将温度计插入内筒观察温度变化。此时温度应在室温以下。,将温度计（,0-50,）插入内筒的冰水中，仔细观察温度变化，并每隔一分钟记一次温度的读数。待水温升高到比室温低,4,左右时，迅速将铝块从沸水中取出投入量热器中，同时搅拌，,观察水温变化，每隔一分钟记一次,温度的读数。共计,6-8,分钟。,5.,数据作图。外推出,T,F,与,T,E,，,分别为修正后水的终温与初温。,t (min),T,A,B,C,D,E,F,G,6,外推法的散热修正原理及作图步骤,高温物体投入水中达到平衡时需要时间，量热器有部分热量传给外界而耗散掉，因此实测终温不是理论计算中的终温。为减小误差，必须进行修正，这种修正称,散热修正,。,在温度时间坐标中，数据曲线如上图所示，AB段为外界供热冰水温度上升阶段，CD段为高温物体投入稳定后向外散热温度下降部分。T,B,、T,C,为水的实际初温与终温。,作图步骤,：,在实测曲线BC间找一点G，过G作一垂直于坐轴的直线，它与AB和CD的延长线交于E和F点，G的位置应使FGC和EGB所围的面积相等，T,F,、T,E,分别为修正后水的终温和初温。,修正温度是将AB和CD向外延长得到，此方法称为,外推法,。,7,注意事项,把铝块取出投入到量热器中时，动作要快，尽量不带水进去。,实验前先认清温度计的刻度分布，读数准确、迅速。勿折断温度计。,温度计插入量热器水中尽可能深一些，但不碰被测物。,思考题,冰的选择为什么要适当？过多、过少有什么不好？,实验过程为什么要搅拌？,系统的终温由什么决定？什么时候测定水的初温为宜？,混合量热法必须保证什么条件？本实验的热学系统由哪些部分组成？,习题,计算铝的比热容。,找出产生误差的原因。,8,