实验三电热法热功当量的测量.doc

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1、实验二电热法热功当量的测量一、实验目的用电热法测定热功当量二、实验仪器：1.YJ-RZ-4C数字智能化热学综合实验仪、2.量热器、3.物理天平4.量杯、5.连接线。三、实验原理量热器如图1所示,如果加在电阻丝两端的电压为V,通过电阻的电流为I,通过时间为t,则电流作功为：A=UIt(1)如果这些功全部转化为热能，使量热器系统的温度从T0℃升高至Tf℃，则系统所吸收的热量为：Q=Cs(Tf－T0)(2)其中Cs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T0升到了Tf时的热量Q与系统内各物质的质量

2、m1，m2…和比热容c1，c2…以及温度增量（Tf－T0）有如下关系Q﹦（m1c1＋m2c2＋…）（Tf－T0）（5）式中，m1c1，m2c2…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+cxmx)（Tf－T0）　　　(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、cxmx为搅拌器、加热电阻、温度传感器等的热容量.如果量热器、搅拌器和温度传感器等的质量用水当量ω表示，则热功当量为J＝UIt／〔(c水m水＋c水ω)（Tf－T0）〕（J／cal）(７)ω可以

3、由实验室给出，也可以通过实验测出.实验测得：本量热器的水当量ω=。四、实验内容及步骤1.用天平称出约140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-RZ-4C数字智能化热学综合实验仪面板上对应电缆座连接好,安装好搅拌电机。2.打开电源开关.3.记下初始温度值T0℃.4.打开搅拌开关.5.打开加热开关（同时按触计时器“启动”按钮），系统开始加热、计时.6.当加热一段时间（如6分钟）后，关掉“加热开关”，停止加热，同时，记下加热的时间，待温度不再上升时，记下系统的温度Tf℃.7.关掉“搅拌开关”,倒掉量热器中的水.8.根据J＝UIt／〔(c水m水+c水ω)（

4、Tf－T0）〕（J／cal）求出热功当量.其中c水=1cal℃-1g-1本实验仪的水当量ω=(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.m水(g)T0℃Tf℃U（V）I（A）（S）热功当量J热功当量平均值J=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，是否会影响测量的结果？为什么？2.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

5、电源开关；3．严禁带电插拔电缆插头。八、实验报告要求：每人交一份实验报告。附：实验报告内容：实验名称、日期、实验人班级、姓名、学号及同组人。1实验目的；2实验设备：3实验原理；4数据记录表格；5数据处理结果及实验体会。