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文档简介

电热法热功当量的测量一、实验目的1. 学会用电热法测定热功当量；2进一步熟悉量热器的使用方法；3认识自然冷却现象，学习用牛顿冷却定律进行散热修正。二、实验仪器1.YJ-RZT-II数字智能化热学综合实验平台；2.量热器；3.加热器；4.天平；5.连接线；6.数字温度计。量热器如图1所示。三、实验原理如果加在加热器两端的电压为V, 通过电阻的电流为I, 通过时间为t, 则电流作功为： (1)如果这些功全部转化为热能，使量热器系统的温度从T0升高至Tf，则系统所吸收的热量为： (2)其中Cs是系统的热容量。如果过程中没有热量散失，则 (3)即热功当量为 (4)孤立的热学系统在温度从T0升到了Tf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T0Tf有如下关系 （5）式中，m1c1，m2c2是各物质的热容量。在进行热功当量的测量中，除了用到的水外，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。即: (6)式中，c水m水为水的热容量, c内m内为量热器内筒的热容量、cxmx为搅拌器、加热电阻、温度传感器等的热容量。如果搅拌器和温度传感器等的质量用水当量表示，则热功当量为： (7)可以由实验室给出，也可以通过实验测出。四、实验内容1.用天平称出内筒的质量，再用天平称出约100克左右的水，倒入量热器中，将测温电缆和搅拌电机电缆与YJ-RZT-II数字智能化热学综合实验平台面板上对应电缆座连接好,安装好搅拌电机，测温探头；2.打开电源开关；3.记下初始温度值T1（）；4.打开搅拌开关；5.按图2连接好加热电路，接上加热电阻的连线（同时按触计时器“启动”按钮），系统开始加热、计时；6.当加热一段时间（如5分钟）后，拔掉加热电阻的连线，停止加热，同时，记下加热的时间，待温度不再上升时，记下系统的温度T2（）；7.关掉“搅拌开关”,倒掉量热器中的水；8.根据（Jcal）求出热功当量；9.重复测量3-5次，取平均值；本实验仪的水当量= 6.68 g(由实验室给出)。五、数据记录及处理1.自拟数据表格记录数据；2.按式（7）求出热功当量，并与公认值(J=4.1868J/cal)相比较求出百分误差。六、思考题1.如果实验过程中加热电流发生了微小波动，是否会影响测量的结果？为什么？2.实验过程中量热器不断向外界传导和辐射热量.这两种形式的热量损失是否会引起系统误差？为什么？七注意事项1.供电电源插座必须良好接地；2.在整个电路连接好之后
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