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液体比热容测定 IT-1使用说明书!欢饮下载!010-51666919
【实验目的】
1. 学会用电流量热器法测定液体的比热容;
2. 熟练掌握物理天平和量热器的使用方法。
【实验仪器】
电流量热器 数字温度计 直流稳压电源 数字电流表 滑线变阻器 单刀开关 秒表 物理天平 实验连接线
【技术指标】
1. 电阻丝的阻值: R=15Ω
2. 铜电极的质量: m4= g
【实验原理】
设在量热器中,装有质量为m、比热容为c的液体,液体中安置着阻值为R的电阻。如果按照实验电路图,然后闭合开关K,则有电流通过电阻R,根据焦耳—楞次定律,电阻产生的热量为
Q放=I2Rt (1)
其中I为电流强度,单位用安培;R为电阻,单位用欧姆;t为通电时间,单位用秒,则热量Q的单位为焦耳。
液体、量热器内筒和铜电极等吸收电阻R释放的热量Q放后,温度升高。若量热器中液体的质量为m、其比热容为c;量热器内筒的质量m1,其比热容为c1;搅拌器的质量为m2,其比热容为c2;铜电极的质量为m3,其比热容为c3。初始温度(包括量热器及其附件)为T1,加热终了的温度为T2,则有
Q吸=(cm+c1m1+c2m2+c3m3)(T2-T1) (2)
因 Q放= Q吸
所以 I2Rt=(cm+c1m1+c2m2+c3m3)(T2-T1) (3)
由上式得:
如果计算出Q放= I2Rt,再称出待测液体、量热器内筒和搅拌器的质量m、m1和m2,铜电极的质量m3已给出,并测出温度TI、T2,就由(4)式可得到待测液体的比热容c( c1、c2和c3比热容由实验室给出)。
【实验仪器】
图一中的电流量热器1和2为电极(接线柱),3为加热电阻丝,4为待测液体,5为温度计,6为量热器的内筒(钢杯),7为绝热盖板,8为搅拌器,E为直流稳压电源,K为单刀开关, V 为电源电压表,A 为数字电流表,R'为滑线变阻器。
本实验所用的量热器为一种用空气作为绝热层的量热器,量热器的内筒、外筒表面光亮,以减少其热辐射。内筒置于外筒内的绝热底座上,使内筒向外界传递的热量损失可以降低到很小。这样,在做实验时,把量热器及待测固体组成的系统,看成一个孤立的系统。
A
7 2 1 K
5 V E
6 7 R'
数字温度计 4
西安理工大学 8 3
电流量热器
图 一
【实验步骤】
1.按照图一连接电路。
2.用物理天平称出量热器内筒、搅拌器的质量。
3.给内筒内加入约为内筒容积2/3的待测液体,再用物理天平称出待测液体的质量。
4.将内筒放入量热器中,注意不要将液体溅出,插好温度计,盖好盖子。
5.打开电源开关,调节电源电压,约15V左右,观察电流表(约1A左右),然后断开开关K,轻轻搅动搅拌器,读取温度计的读数T1。
6.按下开关K(开始加热)的同时,也按下秒表开始计时。
7.不断搅动搅拌器使整个量热器内各处的温度均匀。待温度升高5℃左右,切断电源,记下温度T2,同时也停止计时。
8.记录数据代入公式计算。
【注意事项】
1. 数字温度计的传感器插到水面以下即可,不要插的很深。
2. 实验完毕立即将玻璃杯中的液体倒掉,以免腐蚀电极。
3. 实验中物理天平称量时,既要准确又要注意安全。
4. 做水的比热容时最好用蒸馏水,以免电解电极。
【仪器的成套性】
1. 电流量热器 1台
2. DM-T数字温度计 1台
3. WYT-20直流稳压电源 1台
4. DM-A2数字电流表 1台
5. BX7-12滑线变阻器 1只
6. 单刀开关 1只
7. 秒表 1块
8. 物理天平 1台
【思考题】
分析实验中产生误差的原因?采取那些措施减小误差?
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