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固液比熱容測定裝置的實驗原理

更新時間:2019-07-09      點擊次數(shù):929

固液比熱容測定裝置【實驗目的】

1. 學會用電熱法測定固體的比熱容;
2. 熟練掌握物理天平和量熱器的使用方法。  
【標】
1. 電阻絲的阻值:        R=30Ω
2. 銅電的質(zhì)量:        m4=      g
【實驗原理】
設(shè)在量熱器中,裝有質(zhì)量為m1、比熱容為c1的液體(蒸溜水),蒸溜水中安裝有阻值為R的電阻絲,將待測固體樣品放入蒸溜水中。如果按照實驗電路圖,閉合開關(guān)K,則有電通過電阻絲R,根據(jù)焦耳—楞次定律,電阻產(chǎn)生的熱量為
Q放=IUt                       (1)
其中I為電強度,單位用安培;U為加在R上的電壓,單位為伏;R為電阻,單位用歐姆; t為通電時間,單位用秒,則熱量Q的單位為焦耳。
待測固體樣品、蒸溜水、量熱器內(nèi)筒和銅電等吸收電阻R釋放的熱量Q放后,溫度升。若量熱器中固體的質(zhì)量為m、其比熱容為c;水的質(zhì)量為m1,其比熱容為c1;量熱器內(nèi)筒的質(zhì)量m2,其比熱容為c2;攪拌器的質(zhì)量為m3,其比熱容為c3;銅電的質(zhì)量為m4,其比熱容為c4。初始溫度(包括量熱器及其附件)為T1,加熱終了的溫度為T2,則有
Q吸=(cm+c1m1+c2m2+c3m3+c4m4)(T2-T1)     (2)
因               Q放= Q吸
所以           IUt=(cm+c1m1+c2m2+c3m3+c4m4)(T2-T1)    (3)
由上式得:    
    如果計算出Q放= IUt,再稱出待測固體、蒸溜水、量熱器內(nèi)筒和攪拌器的質(zhì)量m、m1、m2和m3,銅電的質(zhì)量m4已給出,并測出溫度TI、T2,就由(4)式可得到待測固體的比熱容c( c1、c2、c3和c4比熱容由實驗室給出)。

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