延安大学：《大学物理》课程教学资源（实验预习资料）实验三 金属比热容

实验二金属比热容的测定 实验仪器 金属比热容实验全部仪器 温度计话入 加热金属将的 电于天平

实验二 金属比热容的测定 一、实验仪器： 金属比热容实验全部仪器

实验原理及内容: 当系统与外界没有热量交换时,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,称其 为热平衡原理。 该实验中,系统中放热的物体是质量为m,温度为T1,比热容为Cx的金属块;吸热 的物体为量热器内筒、搅拌器、水(水的初温为72)。而外界是空气,它的温度为室温 若系统与外界无热量交换,由热平衡原理得: mC2(T1-7)=(mC0+m2C2+m2C3+q)T-72)(3-2-1) C,(m2C0+m2C2+m3C3+q(T-T2) m1(71-7 式中q=194,V为温度计插入水中的体积 被测物体的质量和比热容为:m1、Cx、T 水的质量和比热容为:m0、C0、T2、T——平衡温度 量热器的质量和比热容为:m2、C2(铝) 搅拌器的质量和比热容为:m3、C3(一般是铜,个别是铝) 上述表达式是假定实验系统是一个孤立系统,与外界没有热交换。但是由于系统不可避免 的与外界有热交换,故要对温度进行修正 三、思考题: 1、什么是物体的比热容?比热容与物体的什么性质有关? 2、在实验过程中,系统包括什么器具?外界又是指什么?那些物体吸热?那些物体放热? 3、简述实验原理及实验条件? 4、为了减小误差,水的初温与混合后的温度有什么要求?为什么? 5、如果把金属块加热到相同的温度,两次均放入相同的水中(m、T相同),则水的温度 升高是否相同?实验中为什么要用搅拌器轻轻搅拌?量热器内塑料泡沫有什么作用 6、实验中为什么要隔5——10秒测一个温度?在测量此温度时,时间要相等吗?为什么 7、实验中金属块的温度从何处测量?为什么可以这样做?在测量前你先应该检查一下温

二、实验原理及内容： 当系统与外界没有热量交换时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，称其 为热平衡原理。 该实验中，系统中放热的物体是质量为 m1 ，温度为 T1 ，比热容为 Cx 的金属块；吸热 的物体为量热器内筒、搅拌器、水（水的初温为 T2 ）。而外界是空气，它的温度为室温。 若系统与外界无热量交换，由热平衡原理得： ( ) ( )( ) m1Cx T1 −T = m0C0 + m2C2 + m3C3 + q T −T2 （3-2-1） ( ) ( )( ) 1 1 0 0 2 2 3 3 2 m T T m C m C m C q T T Cx − + + + − = （3-2-2） 式中 q =1.94V ，V 为温度计插入水中的体积。 被测物体的质量和比热容为： m1 、Cx 、T1 水的质量和比热容为： m0 、C0 、T2 、T ——平衡温度 量热器的质量和比热容为： m2 、C2 （铝） 搅拌器的质量和比热容为： m3、C3 （一般是铜，个别是铝） 上述表达式是假定实验系统是一个孤立系统，与外界没有热交换。但是由于系统不可避免 的与外界有热交换，故要对温度进行修正。 三、思考题： 1、什么是物体的比热容？比热容与物体的什么性质有关？ 2、在实验过程中，系统包括什么器具？外界又是指什么？那些物体吸热？那些物体放热？ 3、简述实验原理及实验条件？ 4、为了减小误差，水的初温与混合后的温度有什么要求？为什么？ 5、如果把金属块加热到相同的温度，两次均放入相同的水中（ m 、T 相同），则水的温度 升高是否相同？实验中为什么要用搅拌器轻轻搅拌？量热器内塑料泡沫有什么作用？ 6、实验中为什么要隔 5——10 秒测一个温度？在测量此温度时，时间要相等吗？为什么？ 7、实验中金属块的温度从何处测量？为什么可以这样做？在测量前你先应该检查一下温

度计的量程,为什么? 把金属块从沸水中取出投入量热器中时,动作要什么,且尽量不带什么进去?也不能 把什么溅出,为什么? 9、本实验中V是温度计什么?它的实测单位是什么?换算为国际单位制时,其单位为和 数量级?你将温度计的单位换成国际单位制,其余的物理量应该用什么单位? 10、如果用温度修正?你如何修正?(提示:系统由外界吸收的热量等于系统向外界放出 的热量) 11、在放入金属块前,为什么要读一下水的初温?系统的终温是由什么决定的?什么时候 测定水的初温为宜? 12、如果你在测量过程中,温度计的温度先很快升高,后降低,最后温度不变,试分析原 因?如果你在测量过程中,温度计的温度先升高,后一直降低,试分析原因?

度计的量程，为什么？ 8、把金属块从沸水中取出投入量热器中时，动作要什么，且尽量不带什么进去？也不能 把什么溅出，为什么？ 9、本实验中 V 是温度计什么？它的实测单位是什么？换算为国际单位制时，其单位为和 数量级？你将温度计的单位换成国际单位制，其余的物理量应该用什么单位？ 10、如果用温度修正？你如何修正？（提示：系统由外界吸收的热量等于系统向外界放出 的热量） 11、在放入金属块前，为什么要读一下水的初温？系统的终温是由什么决定的？什么时候 测定水的初温为宜？ 12、如果你在测量过程中，温度计的温度先很快升高，后降低，最后温度不变，试分析原 因？如果你在测量过程中，温度计的温度先升高，后一直降低，试分析原因？