3-固体比热容的测定(冷却法).docx
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1、试验三、固体比热容的测定(冷却法)一、试验目的驾驭用冷却法测金属的比热二、试验仪器铝盘、铜盘、金属比热容测量装置、热学综合试验仪三、试验原理单位质量的物质,其温度上升IK(或IC)所需的热量叫该物质的比热容,其值随温度而改变,测量物质的比热容一般有混合法,冷却法和电热法三种。对良导体,一般采纳冷却法。将质量为向的金属样品加热后,放到较低温度的介质(例如室温的空气)中,样品将会渐渐冷却,其单位时间的热量损失(4QZt)应与温度下降速率成正比(由于金属样品的直径和长度都较小,而导热性能又很好,所以可认为样品各处的温度相同)Q=Cm(tit)由此到下述关系式:AQ=CMZ/式中C1为该金属样品在温度
2、。,时的比热容,等为金属样品在温度。时的温度下降速率,依据牛顿冷却定律有:孚=aS(q-t式中为热交换系数,Sl为该样品外表面的面积,n为与圆周介质的状况有关的系数,I为金属样品的温度,0。为四周介质的温度,由式和式,可得:C叫空=哈电-优丫r同理,对质量为11,比热容为C2的另一种金属样品,同样有:Cm等FweiJ由式和式,可得:mU4s网-ej”c2=c,一叫合aS(4-Q)Af假如两样品的形态和尺寸都相同,即S=S2,两样品表面状况也相同(如涂层,色泽等),而四周采纳同样的介质(空气),则有。尸仪2,两样品又处于相同温度O1=02=O时,上式简化为:假如已知标准金属样品的比热容5,质量m
3、i,待测样品的质量m2及两样品在温度时的温度下降速率/J1就可求得待测金属的比热容C2o(图1)已知铜在50时的比热容为:c=393J(kg)四、试验内容与步骤内容:测量铝在50时的比热容。步骤:1 .安装试验装置,并加热加热盘65。如图安好试验装置,连接电缆线到试验仪,打开综合试验仪电源开关,温度指示选择开关旋至“设定温度”档,设定加热盘温度为65,打开加热开关,加热加热盘,温度指示选择开关旋至“加热盘温度”档,加热加热盘温度至设定温度。2 .测量铝在50时的自然冷却速率关闭加热开关,移去加热盘,温度指示选择开关旋至“散热盘温度”档。当散热盘温度为55时,起先计时,每隔一分钟记录一次散热盘温度,直到散热盘温度降到45为止。3 .同样方法测量标准铜盘在相同条件下50时的自然冷却速率。4 .测量,铜盘、铝盘的质量。2.作铜的冷却曲线,求出铜在50C时的冷却速率。ccu=393JoC五、数据处理1.在坐标系上作出冷却曲线,求出铝50时的冷却速率。如图3.Qa-Qh2tatb3.求出铝在50时的比热容。(图3)附:热实综合试验仪主要技术性能指标1 .额定电压:220V,50Hz2 .额定功率:60W3 .恒温范围:40.0120.0oC4 .o.rc5 .测温精度:0.2C
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