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常用混合量熱法、冷卻法、電流量熱器法。本實驗用混合法測定金屬的比熱容。

儀器簡介

實驗儀器包括量熱器、數(shù)字溫度計、電子秒表、測試樣品等，儀器結構見圖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，原實驗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，而且實驗過程不安全。且這部分熱量不易修正，只能用盡量縮短投放時間來解決；而該實驗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，大大減小了實驗誤差。電子秒表用來修正溫度（應用牛頓冷卻定律），測量樣品溫度采用數(shù)字溫度計，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

物質比熱容的測量屬于量熱學范圍，量熱學的基本概念和方法在許多領域中都有廣泛應用，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，所以量熱實驗的誤差一般較大，要做好量熱實驗必須仔細分析產(chǎn)生各種誤差原因，并采取相應措施設法減小。

測定固體或液體的比熱容，在溫度變化不太大時常用混合量熱法、冷卻法、電流量熱器法。本實驗用混合法測定金屬的比熱容。

【實驗目的】

1．學習熱學實驗的基本知識，掌握用混合法測定金屬比熱容的方法；

2．學習一種修正散熱的方法。

【儀器及用具】

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

【實驗儀器】

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，量熱實驗需要保證的基本條件，是要求將實驗系統(tǒng)保持孤立，使它與外界環(huán)境之間沒有熱交換。為了實現(xiàn)這一條件，首先，是在量熱器的設計上下功夫。圖1為量熱器的構造。它的結構就是為了盡量減小實驗系統(tǒng)與環(huán)境之間熱的傳導、對流和輻射這三種傳遞方式而設計。量熱器的內(nèi)、外筒用金屬良導體（不銹鋼）制成。內(nèi)筒中放置溫度計、攪拌器（銅）及待測物質等，它們構成實驗系統(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體，所以內(nèi)外筒之間熱傳導也極少。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)就接近一個孤立系統(tǒng)

實驗步驟】

1．調整好物理天平，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量m。

3．蓋好量熱器的蓋子，插入數(shù)字溫度計的傳感器，然后均勻地上下攪動攪拌器。啟動電子秒表，每隔30S讀取一次熱水的溫度，依次記錄7個以上的溫度數(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，同時記錄放入金屬樣品的時刻t0和此時的室溫。繼續(xù)進行攪拌，距t030S開始，再每隔30S讀取一次水溫，依次記錄7個以上的溫度數(shù)據(jù)。