液體比熱容的測(cè)定

北京恒奧德儀器儀表有限公司電話51658042網(wǎng)址：液體比熱容的測(cè)定比熱容是單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高1℃每種物質(zhì)處于不同溫度時(shí)具有不同數(shù)值的比熱容，一般地講，某種物質(zhì)的比熱容數(shù)值多指在一定溫度范圍內(nèi)的平均值.一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠秒姛岱y(cè)定液體的比熱容二.實(shí)驗(yàn)儀器HZY7-YJ-HY-II液體比熱容測(cè)定儀、天平三.技術(shù)指標(biāo)1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：電熱法液體比熱容的測(cè)定2.溫度測(cè)量范圍：-50-125℃，精度±0.13.計(jì)時(shí)范圍：0-100分，精度：±0.1S4.電流測(cè)量范圍：0-1.95.電壓測(cè)量范圍：0-19.99V;三位半數(shù)顯6.電壓輸出：9-16V四．實(shí)驗(yàn)原理1.基本原理孤立的熱學(xué)系統(tǒng)在溫度從T1升到了T2時(shí)的熱量Q與系統(tǒng)內(nèi)各物質(zhì)的質(zhì)量m1，m2…和比熱容c1，c2…以及溫度變化T1－T2Q﹦（m1c1＋m2c2＋…）（T2－T式中，m1c1，m2c2在進(jìn)行物質(zhì)比熱容的測(cè)量中，除了被測(cè)物質(zhì)和可能用到的水外，還會(huì)有其他諸如量熱器、攪拌器、溫度傳感器等物質(zhì)參加熱交換。為了方便，通常把這些物質(zhì)的熱容量用水的熱容量來(lái)表示。如果用mx和cx分別表示某物質(zhì)的質(zhì)量和比熱容，c表示水的比熱容，就應(yīng)當(dāng)有mxcx﹦c1ω.式中ω是用水的熱容量表示該物質(zhì)的熱容量后“相當(dāng)”的質(zhì)量，我們把它稱為“水當(dāng)量”.2.實(shí)驗(yàn)公式如圖1所示，在量熱器中裝入質(zhì)量為m1，比熱容為c1的待測(cè)液體(如水)，當(dāng)通過(guò)電流I時(shí)，根據(jù)焦耳﹣楞次定律，量熱器中電阻產(chǎn)生的熱量為Q＝IUt(2)式中，I為電流強(qiáng)度，U為電壓,t為通電時(shí)間.如果量熱器中液體（包括量熱器及其附件）的初始溫度為T(mén)1，在吸收了加熱器釋放的熱量Q后，終了的溫度為T(mén)2.m2為量熱器內(nèi)筒的質(zhì)量,c2為鋁量熱器內(nèi)筒的比熱容,攪拌器和溫度傳感器等用水當(dāng)量ω表示，水的比熱容為c0，則有IUt=(c1m1+c2m2+c1ω)(T2絕熱蓋絕熱蓋絕熱墊外筒內(nèi)筒隔熱層加熱器攪拌器溫度傳感器攪拌電機(jī)圖1C1=〔IUt/（T2-T1）-c2m2〕/(m1+鋁在25℃時(shí)的比熱容C2為0.216cal·g-1·℃-1(0.904J·g-1·℃-1),水在25℃時(shí)的比熱容c1為0.9970cal·g-1·℃-1(4.173J·g-1·℃-1).本量熱器的水當(dāng)量3．散熱修正實(shí)驗(yàn)修正的方法是接通電源后每隔1分鐘記一次升溫過(guò)程的溫度，測(cè)8到10分鐘切斷電源，然后再每隔1分鐘記錄一次降溫過(guò)程中的溫度，測(cè)5到8分鐘，并注意在實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中要不停地用攪拌器攪拌。用坐標(biāo)紙作溫度﹣時(shí)間曲線，縱坐標(biāo)是溫度，其坐標(biāo)原點(diǎn)不取0℃，可取室溫；橫坐標(biāo)是時(shí)間，以分鐘為單位。曲線ab是升溫段，bc是降溫段（幾乎是直線），見(jiàn)圖2。C點(diǎn)用下法確定：取bc段下面陰影部分的面積A2與升溫曲線ab下面陰影部分的面積A1相等，則dc﹦Δb即為由于散熱而降低的溫度，其ccTt⊿bA1A2bdTbaT00105圖2理由敘述如下：牛頓冷卻定律告訴我們，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)溫度與環(huán)境溫度相差不大時(shí)，系統(tǒng)所散失的熱量與溫度差和時(shí)間t成正比。換言之，系統(tǒng)散失的熱量ΔQ與升溫曲線ab所包圍的面積成正比，即:ΔQ=K∫tatb(T-T0)dt式中K為散熱系數(shù)，T為系統(tǒng)的溫度，T0為環(huán)境溫度（約為系統(tǒng)的初溫）。由于我們?nèi)1﹦A2，這意味著散失的熱量相同，而相同的散失的熱量必然引起相等的溫度下降。這樣，延長(zhǎng)c至d，由于bc段是降溫（自然冷卻），降低的溫度為dc﹦Δb，顯然dc段就反映了bc段所散失的熱量相應(yīng)引起系統(tǒng)溫度下降的大小，所以無(wú)熱損失的終點(diǎn)溫度Tf﹦Tb﹢Δb。五.實(shí)驗(yàn)步驟用電熱法測(cè)水的比熱容(1)用天平稱出量熱器中水的質(zhì)量m1(140—150g)和鋁量熱器內(nèi)筒的質(zhì)量m2.(2)圖2為YJ-HY-II液體比熱容測(cè)定儀面板,攪拌電機(jī)電纜插頭與電纜插座Ⅰ相連,溫度傳感器電纜與電纜插座Ⅱ相連，加熱器電纜與電纜插座Ⅲ,打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，打開(kāi)攪拌開(kāi)關(guān)，記下初溫T1，(3)打開(kāi)加熱開(kāi)關(guān)，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),每隔1分鐘記一次升溫過(guò)程的溫度,通電8分鐘，停止加熱,在通電過(guò)程中要不斷攪拌，記錄電流、電壓值.停止加熱后，仍要繼續(xù)攪拌，待溫度不再升高時(shí),記下液體的末溫T2.并繼續(xù)觀察溫度與時(shí)間,溫度每變化0.1℃注意：必須連接好所有的連接線以后才能開(kāi)、關(guān)電源.六.數(shù)據(jù)記錄及處理自