文档介绍：液体比热容的测定实验报告
篇一：实验6%20液体比热容的测定doc
实验6 液体比热容的测定
【实验目的】
学会用比较测量法测液体的比热容。
[实验仪器]
相同量热器具2只，相同电阻丝2只，温度计（(或已知液体)，内筒和液体(或已知液体)组成我们所要考虑的系统。
该装置基本上满足了实验系统需在温度恒定环境中冷却的条件。
图1 实验装置示意图
1、实验主机 2、温度显示表 3、查阅按钮 4、复位按钮 5、电源开关6、实验外筒 7、实验内筒 8、环境水 9、传感器TB10、被测液体11、传感器TA 12、坚固螺丝四、实验原理

由牛顿冷却定律知，一个表面温度为?的物体，在温度为?0的环境中自然冷却(???0)，在单
位时间里物体散失的热量?q
t与温度差（???0）有下列关系：
?q
?k????0? ?t
当物体温度的变化是准静态过程时，上式可改写为：
??k
????0? （1） ?
?tCS
(1)式中
??
为物体的冷却速率，Cs为物质的热容，k为物体的散热常数，与物体的表面性质、?t
表面积、物体周围介质的性质和状态以及物体表面温度等许多因素有关，?和?0分别为物体的温度和环境的温度，k为负数，???0的数值应该很小，大约在1 O一1 5℃之间。
如果在实验申使环境温度?0保持恒定(即?0的变化比物体温度?的变化小很多)，则可以认为?0是常量，对式(1)进行数学处理，可以得到下述公式：㏑(???0)?

k
t?b （2） (式中b为积分常数)。 CS
可以将式(2)看成为两个变量的线性方程的形式：自变量为t，应变量为ln(???0)，直线斜率为kCS，本实验利用式(2)进行测量，实验方法是：通过比较两次冷却过程，其中一次含有待测液体，另一次含有已知热容的标准液体样品，并使这两次冷却过程的实验条件完全相同，从而测量式(2)中未知液体的比热容。
在上述实验过程中，使实验系统进行自然冷却，测出系统冷却过程中温度随时间的变化关系，并从中测定未知热学参量的方法，叫做冷却法；对两个实验系统在相同的实验条件下进行对比，从而确定未知物理量，叫做比较法。比较法作为一种实验方法，有广泛的应用。
利用冷却法和比较法来测定待测液体(如饱和食盐水)的热容的具体方法如下：
利用式(2)分别写出对已知标准液体(即水)和待测液体(即饱和食盐水)进行冷却的公式，如下：
ln????0?W?ln????0?S

kCS

t?b （3）
k
?t?b（4） CS
以上两式中CS和CS分别是系统盛水和盐水时的热容。如果能保证在实验中用同一个容器分别盛水和盐水，并保持在这两种情况下系统的初始温度、表面积和环境温度等基本相同，则系统盛水和盐水时的系数k与k相等，即： k?k?k 令S和S分别代表由(3)式和(4)式画出的两条直线的斜率，即

S?

kk
, 可得 S?CSCS

SCS?SCS （5）式中S和S的值可由最小二乘法得出，热容CS和CS分别为 CS?mc?m1c1?m2c2??C， CS

?mcX?m1c1?m2c2??C，
其中m,m,c,cX分别为水和盐水的质量及比热容；m1，m2，c1，c2分别为量热器内筒和搅拌器的质量及比热容；?C和?C分别为温度计浸入已知液体和待测液体部分的等效热容。由于数字温度计测温按着浸入液体部分的等效热容相对系统的很小，故可以忽略不计，利用式(5)，有

1
cX?
m

其中水的比热容为