用電熱法測液體的比熱容及散熱修正

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1、用電熱法測液體的比熱容及散熱修正摘要：物質(zhì)的比熱容定義為單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高1K時所吸收的熱量其單位為J/(kg·℃)。常見測定液體比熱容的方法有電熱法、冷卻法和輻射法等，本實驗將采用電熱法測定水的比熱容。在這個過程中要避免在通風(fēng)的地方、有熱源或冷源的地方實驗。還要避免在光照下實驗，不要用手直接握住量熱器。盡可能的減少外界環(huán)境的影響。而且在加熱過程中要不停的攪拌，使熱量均勻。關(guān)鍵詞：電熱法、液體的比熱容、量熱器、水、溫度和熱力學(xué)第一定律引言本實驗測定誰的比熱容采用電熱法，依據(jù)焦耳熱效應(yīng)。在電熱絲加一定的電壓，在一

2、定時間內(nèi)電流所做的功課轉(zhuǎn)變?yōu)榱繜崞髋c水的溫度所升高吸收的熱量（在無熱量散失的前提下）,已知量熱器的質(zhì)量和比熱容，以及水的質(zhì)量。代入該式C=-就可以算出水的比熱容，但實際情況一定會有熱量的散失，所以通過本實驗我們也掌握了散熱修正的方法。1.實驗?zāi)康模?）熟練使用量熱器，并且加深對熱力學(xué)第一定律的認(rèn)識；（2）學(xué)會用電流量熱器測液體的比熱容；（3）掌握天平、溫度計、量熱器的試驗方法；（4）學(xué)會散熱修正和研究減小測量誤差的方法；2.實驗儀器直流穩(wěn)壓電源、電流表、電壓表、溫度計、量杯、量熱器、停表3.實驗原理測定液體的比熱容

3、常用的方法有卻法和電熱法，這兩種方法都要求對待測液體進行測量時，要具有完全相同的外界條件。測量原理圖如下圖：在外套筒的絕熱壁中方有量熱器、攪拌器、溫度計、加熱電阻絲。設(shè)加熱電阻絲兩端電壓為U，電流為I，通電時間t。則在單位時間內(nèi)供給量熱器的內(nèi)能為：A=U*I*t在內(nèi)筒中有質(zhì)量為M，比熱容為C（未知）的水。M1為量熱器內(nèi)筒的質(zhì)量，其比熱容為C1,攪拌器的質(zhì)量為M2其比熱容為C2，銅電極的質(zhì)量為M3其比熱容為C3初始溫度為T1加熱后溫度為T2假設(shè)玉外界無熱交換,則有UIt=(Mc+Mc+Mc+Vc)(t-t)C=-①加

4、熱過程中，不斷有熱量從量熱器內(nèi)向外發(fā)散，使得實際溫度T總要比理想絕熱下溫度T低，因此要進行散熱修正，加熱時間T后系統(tǒng)的實驗過程中，從通電加熱開始計時測溫，每隔一分鐘記錄一次溫度從這些數(shù)據(jù)作T——t圖：設(shè)系統(tǒng)加熱時間為t分鐘終溫為Tn繼續(xù)觀察降溫時間為t-t與t對應(yīng)的溫度為T中間狀態(tài)t時候?qū)?yīng)的溫度為T由圖知S=Sdted=[=[];S=MQ;S==S；S=S；S；令R=；即dT=--R(T-Q)dt②=-R*S③④連理上面的式子可得：；修正后溫度T⑤代入上面的式子可得水的比熱容C注意：不用手直接握量熱器的任何部分，

5、不該在陽光下或空氣流動太快的地方進行實驗，避免接近任何熱源實驗4.試驗主要步驟（1）用物理天平測出量熱器內(nèi)筒和攪拌器的質(zhì)量M1M2;（2）連接電路，調(diào)節(jié)好電壓，連入相應(yīng)電壓表和電流表的量程;（3）連通K同時按下秒表記時，記錄下電壓和電流的值，并在整個過程中不斷攪拌，每隔一分鐘記錄一次溫度;（4）用小量筒測出溫度計插入水中的體積V，這個體積不能準(zhǔn)確測出，在這里只需一個大體值，先記錄小量筒內(nèi)水的體積，再把溫度計放入量筒內(nèi)記錄體積，最后兩個體積相減便得到溫度計插入水中的體積（5）完成實驗后整理儀器。5.實驗數(shù)據(jù)電阻絲阻值

6、：10電壓：12V電流：0.85A銅電極質(zhì)量：19.9g量筒和攪拌器的質(zhì)量：131.7g內(nèi)筒中水的質(zhì)量：m=230.1g加熱電極的比熱容：C*攝氏度水的初溫：22.21攝氏度量熱器和攪拌器的比熱容：C=0.216*攝氏度溫度計的的體積V升溫過程的時間和溫度表：時間min012345678溫度22.2122.7123.3223.9124.6325.3725.8126.4226.96時間min91011121314151617溫度27.5228.1428.6329.3429.8830.3530.9131.5131.92

7、時間min1819202122232425溫度32.5633.1533.6234.1934.6135.1235.6136.12降溫過程時間和溫度表：時間min262728293031323334溫度36.1035.9535.8635.7135.6535.5735.5035.4335.32時間min353637383940414243溫度35.2135.1935.1235.0534.9734.9034.8134.7234.68時間min444546474849505152溫度34.5934.5934.5034.453

8、4.3734.2434.1934.1034.01時間min5354555657585960溫度33.9733.9033.8433.7633.7133.6733.6433.62實驗數(shù)據(jù)處理：溫度修正：由式子變形并代入數(shù)值得：735.36℃⑥℃⑦將⑥、⑦的結(jié)果代入⑤中有：℃修正后的溫度：T℃由C==1.009卡/克℃即4.21710/kg*℃計算的不確定度：溫度