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文档简介

实验三、固体比热容的测定（冷却法）一、实验目的掌握用冷却法测金属的比热二、实验仪器铝盘、铜盘、金属比热容测量装置、热学综合实验仪三、实验原理单位质量的物质，其温度升高1K（或1）所需的热量叫该物质的比热容，其值随温度而变化，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，一般采用冷却法。将质量为m1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，样品将会逐渐冷却，其单位时间的热量损失（Q/t）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(t1-t2)由此到下述关系式： 式中C1为该金属样品在温度1时的比热容，为金属样品在温度1时的温度下降速率，根据牛顿冷却定律有： 式中1为热交换系数，S1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，1为金属样品的温度，0为周围介质的温度，由式和式，可得： 同理，对质量为m2，比热容为c2的另一种金属样品，同样有： 由式和式，可得：c2=c1如果两样品的形状和尺寸都相同，即S1=S2，两样品表面状况也相同（如涂层，色泽等），而周围采用同样的介质（空气），则有1=2，两样品又处于相同温度1=2=时，上式简化为：如果已知标准金属样品的比热容c1，质量m1，待测样品的质量m2及两样品在温度时的温度下降速率和，就可求得待测金属的比热容c2。已知铜在50时的比热容为：c=393J/（kg）四、实验内容与步骤内容：测量铝在50时的比热容。步骤：1安装实验装置，并加热加热盘65。如图安好实验装置，连接电缆线到实验仪，打开综合实验仪电源开关，温度指示选择开关旋至“设定温度” （图1）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，开始计时，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。（图2）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 =2作铜的冷却曲线，求出铜在50时的冷却速率。3求出铝在50时的比热容。（图3）附：热实综合实验仪主要技术性能指标1
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