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文档简介
1、实验三、固体比热容的测定(冷却法)一、实验目的掌握用冷却法测金属的比热二、实验仪器铝盘、铜盘、金属比热容测量装置、热学综合实验仪三、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,测量物质的比热容一般有混合法,冷却法和电热法三种。对良导体,一般采用冷却法。将质量为m1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)应与温度下降速率成正比(由于金属样品的直径和长度都较小,而导热性能又很好,所以可认为样品各处的温度相同)Q=cm(t1-t2)由此到下述关系式: 式中C1为该金属样品在温度1时的比热
2、容,为金属样品在温度1时的温度下降速率,根据牛顿冷却定律有: 式中1为热交换系数,S1为该样品外表面的面积,n为与圆周介质的状况有关的系数,1为金属样品的温度,0为周围介质的温度,由式和式,可得: 同理,对质量为m2,比热容为c2的另一种金属样品,同样有: 由式和式,可得:c2=c1如果两样品的形状和尺寸都相同,即S1=S2,两样品表面状况也相同(如涂层,色泽等),而周围采用同样的介质(空气),则有1=2,两样品又处于相同温度1=2=时,上式简化为:如果已知标准金属样品的比热容c1,质量m1,待测样品的质量m2及两样品在温度时的温度下降速率和,就可求得待测金属的比热容c2。已知铜在50时的比热
3、容为:c=393J/(kg)四、实验内容与步骤内容:测量铝在50时的比热容。步骤:1安装实验装置,并加热加热盘65。如图安好实验装置,连接电缆线到实验仪,打开综合实验仪电源开关,温度指示选择开关旋至“设定温度” (图1)档,设定加热盘温度为65,打开加热开关,加热加热盘,温度指示选择开关旋至“加热盘温度”档,加热加热盘温度至设定温度。2测量铝在50时的自然冷却速率关闭加热开关,移去加热盘,温度指示选择开关旋至“散热盘温度”档。当散热盘温度为55时,开始计时,每隔一分钟记录一次散热盘温度,直到散热盘温度降到45为止。3同样方法测量标准铜盘在相同条件下50时的自然冷却速率。4测量,铜盘、铝盘的质量。(图2)五、数据处理1在坐标系上作出冷却曲线,求出铝50时的冷却速率。如图3 =2作铜的冷却曲线,求出铜在50时的冷却速率。3求出铝在50时的比热容。(图3)附:热实综合实验仪主要技术性能指标1额定电压:220V,5
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