電熱法熱功當(dāng)量的測量

1、電熱法熱功當(dāng)量的測量一、實驗?zāi)康?. 學(xué)會用電熱法測定熱功當(dāng)量；2. 進一步熟悉量熱器的使用方法；3. 認(rèn)識自然冷卻現(xiàn)象，學(xué)習(xí)用牛頓冷卻定律進行散熱修正。二、實驗儀器1. yj-rzt-ii數(shù)字智能化熱學(xué)綜合實驗平臺；2.量熱器；3.加熱器；4.天平;5. 連接線；6.數(shù)字溫度計。量熱器如圖1所示。三、實驗原理如杲加在加熱器兩端的電壓為v,通過電阻的電流為i,通過時間為t,則 屯流作功為:如果這些功全部轉(zhuǎn)化為熱能，使量熱器系統(tǒng)的溫度從tjc升高至t,°c,則系統(tǒng) 所吸收的熱量為：q = cs(tt()(2)其中g(shù)是系統(tǒng)的熱容量。如果過程屮沒有熱量散失，則a=jq(3)即熱功當(dāng)量為j=

2、a/ q(j / cal)(4)孤立的熱學(xué)系統(tǒng)在溫度從t°升到了 時的熱量q與系統(tǒng)內(nèi)各物質(zhì)的質(zhì)量叫, 山2和比熱容c1，c2以及溫度變化to tf有如下關(guān)系q-仙c+®c2+)(£)7)(5)式中,me, me是各物質(zhì)的熱容量。在進行熱功當(dāng)量的測量中，除了用到的水外，還會冇其他諸如量熱器、攪拌 器、溫度傳感器等物質(zhì)參加熱交換。即：q =(c 水加水 + c內(nèi)加內(nèi) + cxmx2-tx)(6)式中，c水m水為水的熱容量，c內(nèi)m內(nèi)為量熱器內(nèi)筒的熱容量、cxdix為攪拌器、加熱 電阻、溫度傳感器等的熱容量。如果攪拌器和溫度傳感器等的質(zhì)量用水當(dāng)量3表 示，則熱功當(dāng)量為：j

3、=uit/ c水加水+c內(nèi)加內(nèi)+c水力)(篤一刁)0 / cal)(7)3可以由實驗室給出，也可以通過實驗測出。四、實驗內(nèi)容1 用天平稱出內(nèi)筒的質(zhì)量，再用天平稱出約100克左右的水，倒入量熱器中, 將測溫電纜和攪拌電機電纜與yj-rzt-1i數(shù)字智能化熱學(xué)綜合實驗平臺而板上 對應(yīng)電纜座連接好，安裝好攪拌電機，測溫探頭；2. 打開電源開關(guān)；3. 記下初始溫度值a (°c)；4. 打開攪拌開關(guān)；5按圖2連接好加熱電路，接上加熱電阻的連線（同時按觸計時器“啟動”按鈕），系統(tǒng)開始加熱、計時；££1 q :me4u工乂y-hr?tji數(shù)空智能化熱學(xué)綜合實験平臺6. 當(dāng)加熱一

4、段時間（如5分鐘）后，拔掉加熱電阻的連線，停止加熱，同時, 記下加熱的時間，待溫度不再上升時，記下系統(tǒng)的溫度l （°c）；7. 關(guān)掉“攪拌開關(guān)”，倒掉量熱器中的水；&根據(jù)j=uit/ &水加水+ c內(nèi)加內(nèi)+c水°）仏一7） （j/cal）求出熱功當(dāng)量；9重復(fù)測量3-5次,取平均值;木實驗儀的水當(dāng)量3二6. 68 *（由實驗室給出）。五、數(shù)據(jù)記錄及處理1. 自擬數(shù)據(jù)表格記錄數(shù)據(jù)；2. 按式（7）求出熱功當(dāng)量，并與公認(rèn)值（j=4. 1868j/ca 1）相比較求出百分誤 差。六、思考題1. 如果實驗過程屮加熱電流發(fā)生了微小波動，是否會影響測量的結(jié)果？為什么？2. 實驗過程中量熱器不斷向外界傳導(dǎo)和輻射熱量這兩種形式的熱量損失是 否會引起系統(tǒng)誤差？為什么？七. 注意事項1. 供電電源插座必須良好接地；2. 在整個電路連接