3-固体比热容的测定(冷却法).docx

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。,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mi,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：±0.2°C