熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

《熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.測(cè)量機(jī)械功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿哪芰渴睾愣?并測(cè)量熱功當(dāng)量。2.掌握熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線校正方法．二、儀器設(shè)備：J-FR3型熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)儀、天平（50mg）及附件、燒杯、溫度計(jì)（0.1）、秒表、砝碼、鋼卷尺．三、實(shí)驗(yàn)原理：J-FR3型熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)儀的主要部分為兩個(gè)黃銅制成密切相合的圓錐體。外圓錐體直立于轉(zhuǎn)軸上，可由搖輪通過皮帶傳動(dòng)使其轉(zhuǎn)動(dòng)。并有記轉(zhuǎn)器與轉(zhuǎn)軸相聯(lián)。內(nèi)圓錐體系空心銅杯，可盛放水，上置大圓盤，沿圓盤外周用軟線通過一小滑輪懸掛砝碼，使產(chǎn)生一力矩，以阻止內(nèi)圓錐體隨同外圓錐體轉(zhuǎn)動(dòng)。若此力矩與內(nèi)圓錐體間的摩擦力矩相等且作

2、用方向相反時(shí)，內(nèi)錐體將停留不轉(zhuǎn)動(dòng)，砝碼亦懸空。此種情況下，相當(dāng)于外錐體轉(zhuǎn)動(dòng)一樣。砝碼下落所作的功則完全消耗在克服內(nèi)外錐體間的摩擦，故若圓盤半徑為R外錐體轉(zhuǎn)動(dòng)n轉(zhuǎn)相當(dāng)于砝碼下落假定砝碼質(zhì)量為m則砝碼下落所作之功，亦即消耗在內(nèi)外錐體間的摩擦功為：此項(xiàng)摩擦消耗的功全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。其熱量可由?nèi)外錐體及杯內(nèi)所盛水的溫度變化量予以求算。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1.熟悉儀器：先將大圓盤及內(nèi)外兩錐體取下，可看到外錐體底座有一缺口，安裝時(shí)可將錐體轉(zhuǎn)動(dòng)位置待缺口對(duì)準(zhǔn)軸上的銷子，錐體即座落在軸上，扶正錐體并稍微向下壓緊即可。裝上大圓盤處于近水平位置。懸掛砝碼鉤的線一端固定在圓盤邊上將線在盤周槽內(nèi)套一

3、圈再跨過小滑輪，并使懸線與圓盤成正切。搖動(dòng)搖輪，并一手拉住砝碼鉤，阻止圓盤及內(nèi)錐體隨同外錐體轉(zhuǎn)動(dòng)。試搖數(shù)轉(zhuǎn)后可加約100－200克砝碼，使在外錐體靜止時(shí)，能拖動(dòng)圓盤帶動(dòng)內(nèi)錐體轉(zhuǎn)動(dòng)。再徐徐搖動(dòng)搖輪，控制搖轉(zhuǎn)的速度，將能使砝碼懸掛在空中不動(dòng)。適當(dāng)調(diào)節(jié)砝碼重量，至搖輪每分鐘約60轉(zhuǎn)較為適宜。2.記錄數(shù)據(jù)：室溫：由溫度計(jì)讀出；4熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書圓盤周長(zhǎng)：用圓盤上的線繞圓盤一周，用鋼卷尺測(cè)量細(xì)線的長(zhǎng)度；攪拌棒的質(zhì)量，內(nèi)、外圓錐體的質(zhì)量：由天平測(cè)出，記轉(zhuǎn)器初始值：注意左邊的計(jì)數(shù)盤每格為一轉(zhuǎn)，而左邊的計(jì)數(shù)盤每格為100轉(zhuǎn)．用燒杯取大約100ｍｌ的水（注意：水的溫度應(yīng)低于室溫大約1

4、0度為宜，可用溫度計(jì)測(cè)量）.放于天平上稱出燒杯連同水的總質(zhì)量，然后取下熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)儀的大圓盤，將水加入到小圓錐體的小杯中，至杯口12～15ｍｍ為宜．然后稱出剩余水及燒杯的總質(zhì)量．并記錄兩次稱量的結(jié)果，他們的差值即為我們實(shí)驗(yàn)中注入水的質(zhì)量。3.重新裝上大圓盤并插入溫度計(jì)并浸入水中央。用攪拌器輕輕上下攪動(dòng)，待溫度上長(zhǎng)較為緩慢時(shí)，每隔大約二分鐘記錄一次水的溫度，并注意記錄每一溫度相對(duì)應(yīng)的時(shí)間值（注意：在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中時(shí)間記錄值為連續(xù)變變化值，秒表不可暫?；蚯辶悖?，一面觀察溫度計(jì)待水的溫度回升到較室溫低2度左右時(shí)，即可開始實(shí)驗(yàn)。4.隨即搖動(dòng)手輪，控制搖輪速度，使砝碼保持在懸掛

5、空中狀態(tài)，繼續(xù)不停搖轉(zhuǎn)，并不時(shí)攪動(dòng)攪拌器及觀察溫度計(jì)并記錄每一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的溫度，每隔二、三分鐘記錄一次，待溫度計(jì)指示水溫已比室溫約高2度時(shí)停止搖轉(zhuǎn)，一面繼續(xù)攪動(dòng)攪拌器并注意溫度計(jì)指示值的變化，停止搖轉(zhuǎn)后溫度仍會(huì)上升，將最高指示值記下，記錄記轉(zhuǎn)器最后讀數(shù)。5.不斷的用攪拌器攪拌水，每隔大約二分鐘記錄一次水的溫度，記錄五～八組數(shù)據(jù)后才可停止．6.取下溫度計(jì)及大圓盤，取出內(nèi)外錐體，將錐體中的水倒入燒杯中，然后將燒杯中的水倒掉．整理桌面的儀器．五、數(shù)據(jù)處理：1.熱功當(dāng)量的計(jì)算：室溫：　　　℃內(nèi)錐體的質(zhì)量外錐體的質(zhì)量攪拌棒的質(zhì)量開始量取的冷水同燒杯的總質(zhì)量所剩冷水同燒杯的總質(zhì)量水

6、的比熱黃銅的比熱實(shí)驗(yàn)開始時(shí)水的溫度實(shí)驗(yàn)終止時(shí)水的最高溫度則可計(jì)算出銅錐體及水等所吸收的熱量為：4熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)開始時(shí)計(jì)轉(zhuǎn)器讀數(shù)實(shí)驗(yàn)終止時(shí)計(jì)轉(zhuǎn)器的讀數(shù)圓盤的周長(zhǎng)Ｌ所懸掛砝碼的質(zhì)量重力加速度則克服摩擦力所作的功為：由此可計(jì)算得：熱功當(dāng)量：1.實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的修正：實(shí)驗(yàn)開始前：時(shí)間溫度實(shí)驗(yàn)中：時(shí)間溫度實(shí)驗(yàn)終止后：時(shí)間溫度在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備開始前約10分鐘就開始對(duì)錐體中的水的溫度進(jìn)行測(cè)量，每2分鐘記錄一次時(shí)間和水的溫度，實(shí)驗(yàn)正式開始后，每3分鐘測(cè)量一次水的溫度，在實(shí)驗(yàn)停止后，也要保持測(cè)量水的溫度約十分鐘以上，利用以上測(cè)量的結(jié)果作溫度－－時(shí)間曲線，如圖所示，將溫度上長(zhǎng)部分ＡＢ延長(zhǎng)

7、，下降部分ＣＤ處長(zhǎng)，然后通過室溫作平行于時(shí)間軸的直線交ＢＤ于Ｇ點(diǎn)，然后過Ｇ點(diǎn)作溫度軸的平行線分別交ＡＢ、ＣＤ的處長(zhǎng)線于Ｅ、Ｆ點(diǎn)，則折線ＡＥＧＦＣ為校正后的曲線，ＡＥ段為被測(cè)量的水在空氣中吸收熱量引起的溫度上升，ＥＦ段表示由無限快的做功和熱傳遞把熱量傳遞給水的過程，ＦＣ段表示由于水的溫度高于室溫所引起的放熱．則Ｅ、Ｆ點(diǎn)即為理論上做功起點(diǎn)的溫度值和作功結(jié)束時(shí)的溫度值故我們可以利用這兩點(diǎn)再次計(jì)算出熱功當(dāng)量的值．六、注意事項(xiàng)：4熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書1.搖動(dòng)搖輪時(shí)一定要?jiǎng)蛩?，切勿過快以免將細(xì)線拉斷。2.小心使用溫度計(jì)，輕拿輕放.凡打碎溫度計(jì)者將按儀器損壞賠償制度