金属比热容的测量.ppt

目的原理仪器步骤报告要求目的原理仪器步骤报告要求实验目的比热容: 单位质量的物质,其温度升高 1K 所需的热量叫做该物质的比热容,用 c 表示,其值随温度而变化。?利用牛顿冷却规律用比较法测量 100 ℃时金属比热容?测量金属 Cu 的冷却曲线。标准参照金属:铜待求金属:铁、铝目的原理仪器步骤报告要求实验原理 1、牛顿冷却规律: 当物体表面与周围存在温度差时,单位时间从单位面积散失的热量与温度差成正比。( 比例系数称为热交换系数。) 牛顿冷却定律是牛顿在 1700 年用实验确定的,在强迫对流时与实际符合较好,在自然对流时只在温度差不太大时才成立。 1 1 0 ( ) (1) QaS t ?? ??? ??a :热交换系数: Qt ??单位时间损失的热量 1:S 散热面积 54 ? ??) 强迫对流自然对流: 常数( =1, = 1 0 : ? ?, 样品温度环境温度目的原理仪器步骤报告要求 2、比热容的测量原理与方法: 1 1 1 -------- (2) Q c M t t ????? ?质量为 M 1的样品加热后在低温环境冷却: 单位时间热量损失与温度下降速率成正比 Qt ?? 1t ???根据牛顿冷却定律有尺寸相同: S 1=S 2环境相同: a 1=a 2 11 2 1 22 ( ) (3) ( ) Mt c c Mt ????? ?????样品 1的降温速率样品 2的降温速率 1 1 1 1 0 1 1 ( ) a S t c M ??? ??? ?? 2 2 2 1 0 2 2 ( ) a S t c M ??? ??? ??样品 1: 样品 2: 目的原理仪器步骤报告要求 11 2 1 22 ( ) (3) ( ) Mt c c Mt ????? ??????? Cu fe Al =, = MMM?已知三个样品的质量: 分别测量 100 ℃时 Cu 、 Fe 、 Al的降温速率,即可求用( 3)式算出 Fe 、 Al的比热容本实验温度用热电偶测量降温速率测量方法:记录样品从 102 ℃( ) 降温到 98 ℃() 所需要的时间求出 t ???目的原理仪器步骤报告要求实验内容 1、用比较法测量 100 ℃时 Fe 和 Al的比热容 Cu fe Al =, = MMM?已知三个样品的质量: 1 1 cu C = g ? ?? ?℃已知铜的比热容: 目的原理仪器步骤报告要求 2、测量 Cu 的温度对时间的冷却规律( 按下表的时间间隔) 时间(S) 0153045607590105 电压( mV ) 时间(S) 125 150 200 250 300 400 500 600 电压( mV ) 目的原理仪器步骤报告要求实验内容样品 Fe 、 Cu 和 Al。目的原理仪器步骤报告要求实验仪器防护罩杜瓦瓶电烙铁样品室热电势时间目的原理仪器步骤报告要求实验步骤 (每换一次材料都调)。 。 3. 将实验样品套在容器内的热电偶上,不盖有机玻璃盖,下降实验架,使电烙铁全套在样品上给样品加热。把样品加热到约 131 ℃(数字电压表读数 )时,断开加热开关。上升加热源(有机玻璃罩和盖都盖好),使样品在样品室自然冷却。