最新热学读数误差处理资料课件ppt.ppt

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1、热学读数误差处理资料第一部分热学实验概论教学目的教学纲要教学重点教学内容热学实验简介常用仪器介绍热学实验误差热学实验进度热学实验要求第一部分热学实验概论一、教学目的让学生统筹了解热学实验内容性质二、教学纲要介绍热学实验内容、性质、对常用仪器、误差处理、实验进度及要求。三、教学重点要求学生了解热学实验常用仪器、误差处理的方法1.温度计温度计是利用物质的某一物理属性随时间的变化标志温度的器械。当温度改变时，物质的许多物理属性，如压强、体积、导体的电阻、两种导体组成的热电偶的电动势等都要发生变化

2、。一般说来，任何物质的任一物理属性，只要它能随温度的改变而发生单调的、显著的变化，都可以用来标志温度，做成温度计。常用的温度计有定容气体温度计、定压气体温度计、液体温度计、铝电阻温度计、热电偶温度计、辐射高温计及光测高温计等。二热学实验常用仪器介绍二、常用仪器介绍利用气体的体积或压强随温度变化的属性制成的温度计，称为气体温度计。气体温度计有两种，一种是定容气体温度计，另一种是定压气体温度计。定压气体温度计在结构、操作等方面都很复杂，所以，除在高温范围，实际工作中一般都使用定容气体温度计。如图1所

3、示为定容气体温度计的示意图。测温泡B内贮有一定质量的气体，经毛细管与水银压强计的左臂M相连。测量时，将测温泡放入待测系统中，上下移动压强计的右臂,使左臂中水银面在不同的温度下始终固定在同一位置O处，以保持气体的体积不变。当待测温度不同时，B内气体的压强不同，这个压强可由压强计两臂水银泡的高度差h和右臂上端的大气压强求得。这样，就可由压强随温度的改变来确定温度。2.量热器量热器的种类很多，随测量的目的、要求、测量精度的不同而异。最简单的一种如图2所示。它是由良导体做成的内筒，放在一个较大的外筒中组

4、成。通常在内筒中放水、温度计及搅拌器，这些东西连同放入的待测物体就构成了我们所考虑的系统。内筒、水、温度计、搅拌器的热容是可以计算出来的，因此根据混合法就可以进行量热实验了。内筒置于绝热架上，外筒用绝热盖盖住，空气对流很小。同时由于内筒的外壁及外筒的内外壁都经过电镀，十分光亮，辐射热的发射或吸收很小，减小了实验的系统与环境之间辐射热量的传递。因此，量热器就可被近似看作一个孤立系统了。3.水银气压计在水银气压计中，大气压强由水银柱的压强所平衡。测出水银柱的高度，便得出大气压之值。实验室常用的是福廷

5、式水银气压计，如图3所示。如图3所示：（a）为其整体图，(b)为上、下部分的断面图。水银槽的上部为玻璃圆筒A，下部为水囊R，螺旋S可调节水银槽的高低。水银槽的盖上有一向下的象牙尖I，测气压时和定零点时必须使象牙尖I和水银面刚好接触。装水银的玻璃管G置于黄铜筒B中。在B的上部窗口露出一部分玻璃管，用于测量水银的位置。转动P可上下移动游标，当的下沿连线和水银柱顶端相切时，从游标读出的标尺读数，为水银柱的高度，即大气压强。T为温度计用于测量室温。4.干湿泡湿度计放两支温度计T和。将球部包以湿布——湿球

6、，如图4所示。由于水蒸发时要从周围吸收热量，因此示值较另一支——干球的示值要低一些，其温差由水蒸发的多少而定，因而从二温度计的示值可求出当时的湿度。在干湿泡温度计上都附有湿度数值表，当读出干泡示值t和湿泡示值t后用和（），就可从表上查出相对湿度值。图4空气的相对湿度与干湿泡湿度计温差的关系（表中所列为相对湿度（%））干温度计读数（℃）干湿温度计读数差（℃）01234567891001008163452811210084685135204100857056422814610086736047352

7、3108100877563514028187101008876655444342414412100897868574838292011141009079706051423325179161009081716254453730221518100918273645648413426202010091837466595144373024221009283766861544740342824100928477696256494337312610092857871645850454034281009385

8、787265595348423730100938679736761555044395.热电偶（1）热电偶测温原理热电偶是热能——电势能的转换器，输出量为热电势，可用于温度的测量。其结构和原理如图5所示。两种导体（或半导体）图5A和B相接触，接点2置于较高的待测温度场中，成为热端或测温端；接点1置于较低的待测温度场中，成为冷端或参考端。在两种金属的接点处，由于导体内自由电子的密度不同，电子扩散的结果会产生接触电势差，其热端和冷端的总接触电势差为式中k为玻尔兹曼常数，e为电子电量，和分别为两种金属的