冷却法测金属比热容课件.ppt

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1、冷却法测量金属的比热容大学物理实验武汉科技学院理学院物理实验教学中心实验目的学习使用金属比热容测量仪。用冷却法，由已知金属比热容测定未知金属比热容。实验原理单位质量的物质，其温度升高1K（1℃）所需的热量叫做该物质的比热容，其值随温度而变化。根据冷却定律有：式中为热交换系数为该样品外表面的面积，m为常数，为金属样品的温度，为周围介质的温度。牛顿冷却定律-降温方程:这是一个关于时间的一阶常微分方程。为了表示方便，将用T表示对另外一金属有两式相比，整理有：如何消除了？问题如何来测样品的温度？实验仪器防护罩杜瓦瓶热电偶样品室热电势时间实验内容热电

2、偶定标。测量样品（Fe和Al）在1000C时的比热容。实验步骤连接好加热仪和测试仪。用物理天平秤出三种金属样品（铜、铁、铝）的质量。再根据MCu＞MFe＞MA1这一特点，把它们区别开来。将热电偶冷端放在冰水混合物中，记录环境温度及相应的热电势，求出α。4.给样品加热。把样品加热到1500C时，切断电源，移去加热源，样品在样品室自然冷却。记录样品温度下降（1020C－980C）的时间，每一样品测6次。注意事项加热、降温过程中不许用手接触加热仪器加热器下降时注意样品的位置取换样品时,用镊子拿取,注意不要烫到手或电线测量降温时间时，按键动作要迅速，

3、减小人为计时误差更换样品要细心，不能丢失配件，否则要赔偿思考题为什么实验在防风筒中进行？如果测量出三种金属的冷却速率，并且作出冷却曲线，如何求出它们在同一温度点的冷却速率？谢谢！—热电偶测温原理：热电偶是利用温差电效应制成的测温元件，它是由两种不同的金属焊接而成的回路。当两接点a、b的温度不同时，在闭合回路中会产生电动势，该电动势称为温差电动势ε。热电偶测温原理图详细介绍下一页两种不同的导体或半导体A和B组合成如图所示闭合回路，若导体A和B的连接处温度不同（设T＞T0），则在此闭合回路中就有电流产生，也就是说回路中有电动势存在，这种现象叫做热

4、电效应。这种现象早在1821年首先由西拜克（See－back）发现,所以又称西拜克效应。热电偶原理图TT0AB热电偶回路中所产生的电动势，叫热电势。热电势由两部分组成，即温差电势和接触电势。热端自由端1.接触电势+ABTeAB(T)-接触电势的大小与温度高低及导体中的电子密度有关。AeA(T,To)ToT2.温差电势热电偶回路热电势只与组成热电偶的材料及两端温度有关；与热电偶的长度、粗细无关。导体材料确定后，热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差。为保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须使冷端温度保持恒定（一般保持0）。下一页把热电偶的

5、参比端置于冰水混合物容器里，使T0=0℃。为了避免冰水导电引起两个连接点短路，必须把连接点分别置于两个玻璃试管里，浸入同一冰点槽，使相互绝缘。mVABA’B’TCC’仪表铜导线试管补偿导线热电偶冰点槽冰水溶液T0返回中间导体定律一个由几种不同导体材料连接成的闭合回路，只要它们彼此连接的接点温度相同，则此回路各接点产生的热电势的代数和为零。把电位计接入回路时，会不会引起热点势改变？如何把电位计接入回路中？ET0T1T1TET0T0T在热电偶回路中接入电位计E，只要保证电位计与连接热电偶处的接点温度相等，就不会影响回路中原来的热电势，接入的方式见

6、下图所示：返回