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1、固体比热容的测量冷却法测定金属的比热容实验目的：学会冷却法测定金属的比热容。利用铜样品为标准样品，测定铁、铝样品在 所规定的温度时的比热容。实验仪器：冷却法金属比热容测量仪实验原理：单位质量的某物质，其温度升高10C所需要的热量叫做该物质的比热容，其值随温度的变化而变化。其单位时间的热量损失（）与温度下降的速率成正 比，于是有：AQA tA9=CM i11 At根据冷却定律有：=a S (0 - 0 )mA t1 1 1 0A0C CC M = aS (00 ) m11 A t 1 110A0C为样品在0温度下时的比热容，一为金属样品在温度为0时温度下降速度，a为热11At11交换系数， S
2、为样品外面的面积， 0 为样品的温度， 0 为周围介质的温度。1 1 0同理：对质量为M2，比热容为C的另一种金属样品，可有同样的表达式2 2 ，由此可得A0C M= a S (0-0 ) m2 2 A t2 2 2 0A0Mia S (0 -0 )m1 A t2 220C = Ci21A 0M旷 a S (0-0 ) m2 A t 1 1102如果两样品的形状大小相同S = S ，A0 = A0 , a = a1 2 1 2 1 2则有A0M片1 A tC = Cl21A 0M犷2 A t2已知样品的比热容C，则可以求待测金属在此温度下的比热容1实验步骤：1 选取样品，样品的长度，直径，表面
3、光洁度尽可能相同2 打开仪器，将仪器的电压示值调零（热端和冷端都在空气中）3 正确放置热端和冷端，将金属样品放置在相应位置放好4打开热源，给样品加热至150 C （电压示值为6.702mV）后，断开热源5温度降至102 C （示值为4.37mV）时开始计时，至98 C （示值为4.18mV）时停止计时，记录数据6每种样品重复测量5次，将测量结果填入表中。整理仪器，实验结束实验数据记录、处理表1。降温时间差记录表单位：S次数样品12345A tUA( A t)Fe10.6010.5010.5810.6510.6810.600. 0311Cu8.508.578.658.598.698.600. 0
4、329Al6.896.906.806.856.906.870. 0194备注：样品质量 M = 4.2 g M = 4.0 g M = 1.5 gCu Fe Al热电偶冷端温度：9 =0 0C0标准值，t=100 0C 时，C = 0.460 x 10 3( V )Fe/ Kg 0 CC = 0.393 x 10 3( J )Cu.- Kg 0CC = 0.93 x 10 3( J )Al/ Kg 0CS ( x 一 x )2U =-An (n 一 1)由此可求得：U (At) = 0.0311 U (At) = 0.0194 U(At) = 0.0329A(Fe)A(Al)A(Cu )以铜为
5、样品求铁和铝的比热容，由公式有A0M cuCu AtC=CCu=0.508615 x 10 3 J0 CFeCuA0，KgMFeFeAtFeA9MCuCuA t/C=CCu = 0.0879 x 10 3 J” 0 CAlCuA0/KgMAlAlAtAlU(C )rIUUCFe Fe = 1 ( (At)Fe)2 + ( (At)C)2= 0.0048u 0.005CA tA tFeFeCuC = 0.509 x 10 3 0.005Fe0.509 - 0.406n =x 100 % = 25 .37 %CFr0.4060.093 - 0.088n =x 100 % = 5.38 %Al0.093实验误差讨论：由此实验结束。人为计时，由于温度下降过程非常的快，按表的时间差带来了很大的时间差额，同时当温度下降的时，仪器上显示出的电压示值跳过所要观察的数据，而且在实 验中有数据回升的现象存在，影响到了实验的准确性。
