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中瑞祥混合法固體比熱容測(cè)定儀使用說(shuō)明書(shū)
瀏覽次數(shù):525發(fā)布日期:2023/9/13
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中瑞祥混合法固體比熱容測(cè)定儀使用說(shuō)明書(shū)

 

 

 

使用說(shuō)明書(shū)

 

測(cè)定固體的比熱容,在溫度變化不太大時(shí)常用混合量熱法、冷卻法、電流量熱器法。本實(shí)驗(yàn)用混合法測(cè)定金屬的比熱容。

 

儀器簡(jiǎn)介

 

實(shí)驗(yàn)儀器包括量熱器、數(shù)字溫度計(jì)、電子秒表、測(cè)試樣品等,儀器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。其量熱器密閉比較好,可以看作孤立的系統(tǒng),測(cè)試樣品是吊掛在量熱器中,原實(shí)驗(yàn)是加熱固體樣品后將樣品放入量熱器的混合法,這樣放入前熱量損失大,而且實(shí)驗(yàn)過(guò)程不安全。且這部分熱量不易修正,只能用盡量縮短投放時(shí)間來(lái)解決;而該實(shí)驗(yàn)過(guò)程是將室溫的金屬塊放入盛有熱水的量熱器中,解決了上述的問(wèn)題,大大減小了實(shí)驗(yàn)誤差。電子秒表用來(lái)修正溫度(應(yīng)用牛頓冷卻定律),測(cè)量樣品溫度采用數(shù)字溫度計(jì),讀數(shù)直觀,精度高。另外配有物理天平。

用混合法測(cè)定固體比熱容

 

物質(zhì)比熱容的測(cè)量屬于量熱學(xué)范圍,量熱學(xué)的基本概念和方法在許多領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用,如新能源的開(kāi)發(fā)和新材料的研制中。由于散熱因素多,且不易控制和測(cè)量,所以量熱實(shí)驗(yàn)的誤差一般較大,要做好量熱實(shí)驗(yàn)必須仔細(xì)分析產(chǎn)生各種誤差原因,并采取相應(yīng)措施設(shè)法減小。

 

測(cè)定固體或液體的比熱容,在溫度變化不太大時(shí)常用混合量熱法、冷卻法、電流量熱器法。本實(shí)驗(yàn)用混合法測(cè)定金屬的比熱容。

 

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/span>

 

1.學(xué)習(xí)熱學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí),掌握用混合法測(cè)定金屬比熱容的方法;

 

2.學(xué)習(xí)一種修正散熱的方法。

 

【儀器及用具】

 

量熱器,數(shù)字溫度計(jì),電子秒表,物理天平,待測(cè)金屬樣品(銅、鋁),電加熱器。

 

【實(shí)驗(yàn)儀器】

 

量熱就是測(cè)量熱量,即測(cè)量系統(tǒng)與系統(tǒng)之間或系統(tǒng)與環(huán)境之間所傳遞的熱量。量熱的基本方法有混合法、冷卻法、電熱法等。通常情況下,量熱實(shí)驗(yàn)需要保證的基本條件,是要求將實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)保持孤立,使它與外界環(huán)境之間沒(méi)有熱交換。為了實(shí)現(xiàn)這一條件,首先,是在量熱器的設(shè)計(jì)上下功夫。圖1為量熱器的構(gòu)造。它的結(jié)構(gòu)就是為了盡量減小實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與環(huán)境之間熱的傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射這三種傳遞方式而設(shè)計(jì)。量熱器的內(nèi)、外筒用金屬良導(dǎo)體(不銹鋼)制成。內(nèi)筒中放置溫度計(jì)、攪拌器(銅)及待測(cè)物質(zhì)等,它們構(gòu)成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。內(nèi)筒被放置在絕熱架上,外筒又蓋上絕熱蓋,這樣內(nèi)外空氣對(duì)流極少??諝庥质菬岬牟涣紝?dǎo)體,所以內(nèi)外筒之間熱傳導(dǎo)也極少。內(nèi)筒外壁和外筒表面都電鍍得很光亮,使熱輻射的能力也極小。這樣,量熱器中的系統(tǒng)就接近一個(gè)孤立系統(tǒng)

 

實(shí)驗(yàn)步驟】

 

1.調(diào)整好物理天平,先稱(chēng)出待測(cè)金屬(銅)的M100g以上);再稱(chēng)出量熱器內(nèi)筒和攪拌器的質(zhì)量m1m3。

 

2.在量熱器內(nèi)筒中倒入熱水(水面約為內(nèi)筒壁的2/3高度,熱水溫度約高出室溫50℃以上),并迅速稱(chēng)出它們的總質(zhì)量m

 

3.蓋好量熱器的蓋子,插入數(shù)字溫度計(jì)的傳感器,然后均勻地上下攪動(dòng)攪拌器。啟動(dòng)電子秒表,每隔30S讀取一次熱水的溫度,依次記錄7個(gè)以上的溫度數(shù)據(jù)。

 

4.再隔30S,將金屬樣品迅速而又輕輕地放入量熱器內(nèi)筒中,同時(shí)記錄放入金屬樣品的時(shí)刻t0和此時(shí)的室溫。繼續(xù)進(jìn)行攪拌,距t030S開(kāi)始,再每隔30S讀取一次水溫,依次記錄7個(gè)以上的溫度數(shù)據(jù)。


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