比熱容的測量.doc

比熱容的測量一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)習(xí)測量液體比熱容的原理和方法。2 了解量熱實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的因素及減少誤差的措施。二、 實(shí)驗(yàn)原理1 周圍絕熱、內(nèi)有功率P=U2/R的電熱熱源的升溫規(guī)律。記總熱容為Csi=（mic+W），mi為煤油質(zhì)量，c為煤油比熱容，W為水當(dāng)量。則2 冷卻過程的物理規(guī)律。一般空氣中自然對(duì)流條件下，冷卻過程微分方程為：其中，T為系統(tǒng)溫度，為環(huán)境溫度，取1/4。3 周圍散熱、內(nèi)有功率P=U2/R的電熱熱源時(shí)的升溫規(guī)律。由上兩式易得：記內(nèi)外溫差（T-）=u，則上式變?yōu)椋阂话憧偸辜訜峁β曙@著大于散熱熱流，即這時(shí)應(yīng)用泰勒展開積分并略去四次以上項(xiàng)得：如果已知kCsi的值，實(shí)驗(yàn)測出一系列時(shí)間和溫差u=T-，就可以擬合出直線方程的斜率，進(jìn)而可得。4 鎳鉻考銅熱電偶的溫差電勢(shì)公式。記鎳鉻考銅熱電偶測量端的溫差電勢(shì)為U（單位mV）和溫度T（單位為），則：其中，為測量起始、結(jié)束時(shí)刻平均溫度，dU為數(shù)字mV表的讀數(shù)。于是我們得到：三、 實(shí)驗(yàn)步驟1 測4-5組不同質(zhì)量煤油mi和相應(yīng)的加熱功率Pi=UI2/R，分別測量出溫差u=T-和時(shí)間對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)（直接測量量為溫差電勢(shì)U和參考端水箱內(nèi)的溫度）。每隔30秒讀一次溫差電勢(shì)值。2 測量加熱絲的電阻。3 控溫法測kCsi的值。在T-15，即U0.9mV時(shí)，調(diào)節(jié)加熱電壓取較小的合適值，使溫差T-在幾分鐘內(nèi)基本保持不變，這時(shí)有：于是，四、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1 測加熱絲電阻。2 測kCsi。水溫=21.7 水溫電勢(shì)U（）=1.2945mV數(shù)字mV表讀數(shù)dU=0.916mV 加熱電壓E=12.656V于是，得到：從而有：3 測不同質(zhì)量煤油的熱容。序號(hào)12345煤油質(zhì)量mi/g222.32298.29370.12450.24518.11加熱電壓E/V9.89311.08213.12416.32819.255溫差電勢(shì)dU/mV1-0.0370.1310.2100.3020.4582-0.0270.1460.2180.3170.4783-0.0170.1540.2300.3310.4974-0.0020.1670.2440.3540.51850.0120.1780.2560.3690.53560.0290.1890.2680.3870.56170.0410.1970.2800.4020.57580.0530.2100.2910.4210.59190.0670.2240.3050.4370.611100.0790.2310.3160.4480.631110.0930.2400.3300.4640.643120.1060.2500.3380.4820.669130.1190.2600.3520.4910.689140.1280.2700.3610.5120.700150.1380.2810.3720.5230.718160.1500.3840.5340.739處理結(jié)果加熱功率P/W4.3345.4517.64511.83416.965斜率b135.52137.35119.5189.8974.73Csi=Pb576.68748.71913.711063.801267.85r0.9994590.9995260.9996340.9993950.999507相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差Sb/b0.85%0.82%0.70%0