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实验四 冷却法测金属的比热容
实验四 冷却法测定金属的比热容

，测量金属在室温至200℃温度时的比热容。
，以及进行测实验四 冷却法测金属的比热容
实验四 冷却法测定金属的比热容

，测量金属在室温至200℃温度时的比热容。
，以及进行测量的实验条件。

FD-JSBR 型金属比热容测量仪，秒表。
单位质量的物质，其温度升高或降低1K （1℃）所需的热量，叫做该物质的比热容，其值随温度而变化。根据牛顿冷却定律，用冷却法测定金属的比热容是量热学常用方法之一。若已知标准样品在不同温度的比热容，通过作冷却曲线可测量各种金属在不同温度时的比热容。本实验以铜为标准样品，测定铁、铝样品在100℃或200℃时的比热容。
实验装置由加热仪和测试仪组成如图4-1所示。加热仪的加热装置可通过调节手轮自由升降。被测样品安放在有较大容量的防风圆筒即样品室内的底座上，测温热电偶放置于被测样品内的小孔中。当加热装置向下移动到底后，对被测样品进行加热；样品需要降温时则将加热装置移上。仪器内设有自动控制
限温装置，防止因长期不切断加热电源而引起温度不断升高。
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（t Q ??/）与温度下降的速率成正比，于是得到下述关系式：
t
M C t Q
??=??111θ （4-1） 式中1C 为该金属样品在温度1θ时的比热容，t
??1
θ为金属样品在1θ的温度下降速率， 根据冷却定律有：
图4-1金属的比热容测量仪装置
()1110Q
a s m t
θθ?=-? （4-2） 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为金属样品的温度，0θ为周围介质的温度。由式（4-1）和（4-2），可得
()1
11
1110C M a s m t
θθθ?=-? （4-3） 同理对质量为2M ，比热容为2C 的另一种金属样品，可有同样的表达式：
()2
22
2220C M a s m t
θθθ?=-? （4-4） 由（4-3）和（4-4）式，可得：
()()2
22