中瑞祥混合法固體比熱容測定儀使用說明書

使用說明書

測定固體的比熱容，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)用混合法測定金屬的比熱容。

儀器簡介

實(shí)驗(yàn)儀器包括量熱器、數(shù)字溫度計(jì)、電子秒表、測試樣品等，儀器結(jié)構(gòu)見圖1。其量熱器密閉比較好，可以看作孤立的系統(tǒng)，測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)間來解決；而該實(shí)驗(yàn)過程是將室溫的金屬塊放入盛有熱水的量熱器中，解決了上述的問題，大大減小了實(shí)驗(yàn)誤差。電子秒表用來修正溫度（應(yīng)用牛頓冷卻定律），測量樣品溫度采用數(shù)字溫度計(jì)，讀數(shù)直觀，精度高。另外配有物理天平。

用混合法測定固體比熱容

物質(zhì)比熱容的測量屬于量熱學(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，如新能源的開發(fā)和新材料的研制中。由于散熱因素多，且不易控制和測量，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，掌握用混合法測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，待測金屬樣品（銅、鋁），電加熱器。

【實(shí)驗(yàn)儀器】

量熱就是測量熱量，即測量系統(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)外空氣對流極少。空氣又是熱的不良導(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，先稱出待測金屬（銅）的M（100g以上）；再稱出量熱器內(nèi)筒和攪拌器的質(zhì)量m1和m3。

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)。