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冷却法测金属的比热容(实验报告)
冷却法测量金属的比热容

（1） 测量固体的比热容。
（2）了解固体的冷却速率与环境之间的温差关系，以及进行测量的实验条件。

本实验装冷却法测金属的比热容(实验报告)
冷却法测量金属的比热容

（1） 测量固体的比热容。
（2）了解固体的冷却速率与环境之间的温差关系，以及进行测量的实验条件。

本实验装置是金属比热容测量仪；实验样品是直径5mm 、长30mm 的小圆柱，其底部深孔中安放铜—康同热电偶。



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， 将质量为1M 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，由此到下述关系式：
111
Q C M t t θ????
= ????? ① 式中1C 为该金属样品在温度1θ时的比热容，1
t θ??? ????为金属样品在温度1θ时的
温度下降速率，根据冷却定律有：
1110()m Q
a S t
θθ?=-? ② 式中，1a 为热交换系数，1S 为该样品外表面的面积，m 为常数，1θ为为金属样品的温度，0θ为周围介质的温度。由式①和②，可得：
1
11
1110()m C M a S t
θθθ?=-? ③
同理，对质量为2M ，比热容为2C 的另一种金属样品，有：
2
22
2220()m C M S t
θαθθ?=-? ④ 由式③和式④，可得：
m
m
s a s a t
M C t M C )()(0111022211
12
22θθθθθθ--=???? m m
s a t M s a t M C C )
()(011**********θθθθθθ
-??-??= 如果两样品的形状尺寸都相同，即12S S =；两样品的表面状况也相同(如涂层、色泽等)，而周围介质(空气)的性质当然也不变，则有12a a =。于是当周围介质温度不变(即室温0θ恒定，而样品又处于相同温度1θ=θθ=2)时，上式可以简化为:
2
21
11
2)()(
t
M t M C C ????=θθ 如果已知标准金属样品的比热容1C ，质量1M ，待测样品的质量2M 及两样品
在温度θ时冷却速率之比1??? ????t θ和2??? ????t θ，就可求得待测金属的比热容2
C 。 已知铜在100℃时的比热容为：1393().Cu C J kg C -=?


℃时的