金屬比熱容的測(cè)定

PAGEPAGE1冷卻法測(cè)量金屬的比熱容=1\*CHINESENUM3一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握冷卻法測(cè)定金屬比熱容的方法；2.了解金屬的冷卻速率與環(huán)境之間的溫差關(guān)系，以及進(jìn)行測(cè)量的實(shí)驗(yàn)條件。=2\*CHINESENUM3二.實(shí)驗(yàn)原理將質(zhì)量為M1的金屬樣品加熱后，放到較低溫度的介質(zhì)中，樣品將逐漸冷卻。其單位時(shí)間的熱量損失（△Q/△t）與溫度下降的速率成正比：（1）根據(jù)冷卻定律有：（2）（3）同理，對(duì)質(zhì)量為M2，比熱容為C2的另一種金屬樣品，可有同樣的表達(dá)式：（4）由式（3）和（4），可得：所以假設(shè)兩樣品的形狀尺寸都相同，即S1=S2；兩樣品的表面狀況也相同，而周圍介質(zhì)（空氣）的性質(zhì)當(dāng)然也不變，則有。于是當(dāng)周圍介質(zhì)溫度不變（即室溫θ0恒定），兩樣品又處于相同溫度時(shí)，上式可以簡(jiǎn)化為：（5）=3\*CHINESENUM3三.實(shí)驗(yàn)儀器金屬比熱容測(cè)量?jī)x，樣品（銅、鐵、鋁）冷卻法金屬比熱容測(cè)量?jī)x數(shù)字電壓表樣品數(shù)字電壓表樣品熱電偶熱電偶=4\*CHINESENUM3四.實(shí)驗(yàn)步驟開機(jī)前先連接好加熱儀和測(cè)試儀，共有加熱四芯線和熱電偶線兩組線。1、選取長(zhǎng)度、直徑、表面光潔度盡可能相同的三種金屬樣品（銅、鐵、鋁）用物理天平或電子天平秤出它們的質(zhì)量M0。再根據(jù)MCu＞MFe＞MA1這一特點(diǎn)，把它們區(qū)別開來(lái)。2、使熱電偶端的銅導(dǎo)線與數(shù)字表的正端相連；冷端銅導(dǎo)線與數(shù)字表的負(fù)端相連。當(dāng)樣品加熱到150℃（此時(shí)熱電勢(shì)顯示約為6.1mV）時(shí)，切斷電源移去加熱源，樣品繼續(xù)安放在與外界基本隔絕的有機(jī)玻璃圓筒內(nèi)自然冷卻（筒口須蓋上蓋子），記錄樣品的冷卻速率。具體做法是記錄數(shù)字電壓表上示值約從降到所需的時(shí)間（因?yàn)閿?shù)字電壓表上的值顯示數(shù)字是跳躍性的，所以只能取附近的值），從而計(jì)算。按鐵、銅、鋁的次序，分別測(cè)量其溫度下降速度，每一樣品應(yīng)重復(fù)測(cè)量6次。因?yàn)闊犭娕嫉臒犭妱?dòng)勢(shì)與溫度的關(guān)系在同一小溫差范圍內(nèi)可以看成線性關(guān)系，即，式（5）可以簡(jiǎn)化為：3、儀器的加熱指示燈亮，表示正在加熱；如果連接線未連好或加熱溫度過高（超過200℃）導(dǎo)致自動(dòng)保護(hù)時(shí)，指示燈不亮。升到指定溫度后，應(yīng)切斷加熱電源。=5\*CHINESENUM3五.注意事項(xiàng)1、加熱裝置向下移動(dòng)時(shí)，動(dòng)作要慢，應(yīng)注意要使被測(cè)樣品垂直放置，以使加熱裝置能完全套入被測(cè)樣品。2、。測(cè)量降溫時(shí)間時(shí)，按“計(jì)時(shí)”或“暫?！卑粹o應(yīng)迅速、準(zhǔn)確，以減小人為計(jì)時(shí)誤差。=6\*CHINESENUM3六.數(shù)據(jù)記錄與數(shù)據(jù)處理Mcu=g；MFe=g；MA1=g。銅比熱容C1=Cu=0.0940cal/（g℃）熱電偶冷端溫度：0℃樣品由4.20mV下降到4.00mV所需時(shí)間（單位為S）次數(shù)樣品123456平均值ttFe(s)tCu(s)tA1(s)Cal/（g℃）Cal/（g℃）=7\*C