热功当量的测量

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1、5.电热法热功当量的测量一、实验目的1•用电热法测定热功当量二.实验仪器1.YJ-RZT-TTA数字智能化热学综合实验平台.2.量热器.3.加热器.4.天平.5.连接线.6.数字温度计.三、实验原理如果加在加热器两端的电压为V,通过电阻的电流为I,通过时间为t,则电流作功为：A二Ult(1)如果这些功全部转化为热能，使量热器系统的温度从TcX升高至T(r,则系统所吸收的热量为：Q二G(TlT。)(2)其中G是系统的热容量.如果过程中没有热量散失，则A=JQ(3)即热功当量为J=A/Q(J/cal)(4)孤立的热学系统在温度从To升到了h时的热量Q与系统内各物质的质量叫，吨…和比热容C

2、i,C2…以及温度变化To—Tr有如下关系Q=(m1Ci+m2c2H—)(T0-Tf)(5)式中，me,me…是各物质的热容量.在进行热功当量的测量中，除了用到的水外，还会有其他诸如量热器、搅拌器.温度传感器等物质参加热交换•即：Q=(c水m水+c内m内+cjnJ(T2-Ti)(6)式中，c水m水为水的热容量，c内m内为量热器内筒的热容量.cjn•、为搅拌器、加热电阻、温度传感器等的热容量•如果搅拌器和温度传感器等的质量用水当量co表示，则热功当量为J=UTt/〔(c水m水+c内m内+c水e)(T?-TJ〕(J/ceil)(7)co可以由实验室给出，也可以通过实验测出.U!实验内容1

3、•用天平称出内筒的质量，再用天平称出约150克左右的水，倒入量热器中，将测温电缆和搅拌电机电缆与YJ-RZT-IIA数字智能化热学综合实验平台面板上对应电缆座连接好，安装好搅拌电机，测温探头.1.打开电源开关.3・记下初始温度值T1X3・4.连接好加热电阻电路。5.打开搅拌开关，记录系统温度6•将加热电阻接在电功表输出端，恒压输出调至12V,恒压输出的正端接入电功表输入恒压输出负端先不接，按压“显示“切换到计功状态，按压“功能”选择计功为5分钟，按“启动”开始计功，同时迅速接通恒压输出负端至电功表输入。5分钟后，拔掉加热电阻的连线(在通电过程中要不断搅拌)电功表自动测量出这段时间之内

4、加热电阻所做的功，断电后仍要继续搅拌，待温度不再升高记录其最高温度t25.关闭搅拌开关.电源开关，轻轻拿出温度计.搅拌器.加热器，将量热器内筒的水倒出，备用.昙学:逼悬個圉电热法热功当量的测量8•根据J=UIt/〔(c水m水+c内in内+c水co)(To-Tf)〕(J/cal)求出热功当量.9•重复测量3-5次，取平均值。本实验仪的水当量3二6.68.g(由实验室给出).五.数据记录及处理1.自拟数据表格记录数据；2.按式(7)求出热功当量，并与公认值(J=4.1868J/cal)相比较求出百分误差.六.思考题1.如果实验过程中加热电流发生了微小波动，是否合影响测量的结果？为什么？2

5、.实验过程中量热器不断向外界传导和辐射热量•这两种形式的热量损失是否会引起系统误差？为什么？七.注意事项1・供电电源插座必须良好接地；2.在整个电路连接好之后才能打开电源开关；3•严禁带电插拔电缆插头；4.仪器加热温度不应超过50C.5.切勿将加热器裸露在空气中加热.