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液体比热容的测定
比热容是单位质量的物质温度升高1℃时需吸收的热量,它的测量是物理学的基本测量之一,属于量热学的范畴。量热学在许多领域都有广泛应用,特别是在新能源的开发和新材料的研制中,,有混合法、冷却法、比较法(用待测比热容与已知比热容比较得到待测比热容的方法)等。本实验用的是电热法测比热容,,各具特点,但就实验而言,由于散热因素很难控制,不管哪种方法实验的准确度都比较低。尽管如此,由于它比复杂的理论计算简单、方便,,在实验中进行误差分析,找出减小误差的方法是必要的.
每种物质处于不同温度时具有不同数值的比热容,一般地讲,某种物质的比热容数值多指在一定温度范围内的平均值.
一. 实验目的
用电热法测定液体的比热容
二. 实验仪器
HZY7-YJ-HY-II液体比热容测定仪、天平

:电热法液体比热容的测定
:-50-125℃,精度±℃, 三位半数显
:0-100分,精度:±
:0-;三位半数显
:0-;三位半数显
:9-16V


孤立的热学系统在温度从T1升到了T2时的热量Q与系统内各物质的质量m1,m2…和比热容c1,c2…以及温度变化T1-T2有如下关系:
Q﹦(m1c1+m2c2+…)(T2-T1) (1)
式中, m1c1,m2c2…是各物质的热容量.
在进行物质比热容的测量中,除了被测物质和可能用到的水外,还会有其他诸如量热器、搅拌器、温度传感器等物质参加热交换。为了方便,通常把这些物质的热容量用水的热容量来表示。如果用mx和cx分别表示某物质的质量和比热容,c表示水的比热容,就应当有mxcx﹦“相当”的质量,我们把它称为“水当量”.

如图1所示,在量热器中装入质量为m1,比热容为c1的待测液体(如水),当通过电流I时,根据焦耳﹣楞次定律,量热器中电阻产生的热量为
Q=IUt (2)
式中,I为电流强度,U为电压,t为通电时间.
如果量热器中液体(包括量热器及其附件)的初始温度为T1,在吸收了加热器释放的热量Q后,,c2为铝量热器内筒的比热容,搅拌器和温度传感器等用水当量ω表示,水的比热容为c0,则有
IUt=(c1m1+c2m2+c1ω)(T2-T1)
绝热盖
绝热垫
外筒
内筒
隔热层
加热器
搅拌器
温度传感器
搅拌电机

图1
C1=〔IUt/(T2-T1)-c2m2〕/(m1+ω) (3)
铝在25℃ cal·g-1·℃-1(·g-1·℃-1), 水在25℃·g-1·℃-1( J·g-1·℃-1).本量热器的水当量ω﹦ g

修正的方法是接通电源后每隔1分钟记一次升温过程的温度,测8到10分钟切断电源,然后再每隔1分钟记录一次降温过程中的温度,测5到8分钟,并注意在实验的整个过程