固体比热容.ppt

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
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 t1 ℃,迅速放到量热器内筒温度 t2 ℃的水中:
铝块:放热而降温
水,量热器和搅拌器:吸热而升温
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:
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- 和 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
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 m2 和搅拌器质量 m3。
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:m1=m’-m2-m3。
测量量热器中水的初温 t2。
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 cx。
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:m1=m”-m2-m3。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TF与TE ,
分别为修正后水的终温与初温。
℃
℃
t (min)
T ℃
A
B
C
D
E
F
G
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