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1、液体比热容的丈量液体比热容的丈量根底实验8 1.调查热学系统的冷却速率同系统与环境之间温度差的关系检验牛顿冷却定律；2.用冷却法测定液体的比热容。全套FDLCDA液体比热容实验仪实验安装如图 实验安装表示图 1.实验主机 2.温度显示表 3.查阅按钮 4.复位按钮 5.电源开关 6.实验外筒 7.实验内筒；8.环境水 9.传感器TA；10.被测液体 11.传感器TB；12.巩固螺丝。仪器的技术目的和功能简介：仪器的技术目的和功能简介：1定时报时功能定时报时功能 开机运转后，主时机在每分钟的最后两秒启动内置的蜂鸣开机运转后，主时机在每分钟的最后两秒启动内置的蜂鸣器发声，表示一分钟时间到了。器发声
2、，表示一分钟时间到了。2数字温度传感器数字温度传感器 仪器配备有两个仪器配备有两个DS18B20温度传感器，温度量程温度传感器，温度量程0-100，显示分辨率：，显示分辨率：0.1。这两个温度传感器分别丈量内。这两个温度传感器分别丈量内筒液体温度筒液体温度TA、外筒液体温度、外筒液体温度TB。切换的规律：每分钟的前切换的规律：每分钟的前58秒显示秒显示TA，最后，最后2秒显示秒显示TB。显示。显示TA时，第一位数码管显示成时，第一位数码管显示成“A。显示。显示TB时，第时，第一位一位数码管显示成数码管显示成“b。3自动保管数据功能 验过程中，仪器有自动记录温度的功能：开机或复位的 前20分钟，
3、仪器会每分钟的最后1秒自动保管TA的温度值。实验终了后，您在仪器前面板上按“查询键，就可以查阅这 些数据。4数据查阅功能 每次实验开场的前20分钟，在每分钟末，TA值被自动 保管一次。实验终了后，按“查询键，即可依次读取保管的TA值。查询时，第一位数码管表示温度值的编号。由牛顿冷却定律，一个外表温度为 的物体，在温度为 的环境中自然冷却()，在单位时间里流物体散失的热量 与温度差 有以下关系：当物体温度的变化是准静态过程时，上式可改写为 (1)00tq0)k(tq0)(CktTS0 由牛顿冷却定律，一个外表温度为 的物体，在温度为 的环境中自然冷却()，在单位时间里流物体散失的热量 与温度差
4、有以下关系：当物体温度的变化是准静态过程时，上式可改写为 (1)00tq0)k(tq0)(CktTS0 假设在实验中使环境温度 坚持恒定(即 的变化比物体温度的变化小很多)，那么可以以为 是常量，对(1)式进行数学处置，可以得到下述公式：可以将式(2)看成为两个变量的线性方程的方式：自变量为t，应变量为 ，直线斜率为 ，本实验利用式(2)进展丈量，实验方法是：经过比较两次冷却过程，其中一次含有待测液体，另一次含有知热容的规范液体样品，并使这两次冷却过程的实验条件完全一样，从而丈量式(2)中未知液体的比热容。000btCkS)ln(0)ln(0SCk 在上述实验过程中，使实验系统进展自然冷却，测
5、出系统冷却过程中温度随时间的变化关系，并从中测定未知热学参量的方法，叫做冷却法；对两个实验系统在一样的实验条件下进展对比，从而确定未知物理量，叫做比较法。比较法作为一种实验方法，也有广泛的运用。实验步骤实验步骤 用冷却法测定饱和食盐水的热用冷却法测定饱和食盐水的热容容1、将外筒冷却水加至适当高度、将外筒冷却水加至适当高度(要要求求 的动摇幅度不超越的动摇幅度不超越0.5)。2、用内部枯燥的量热器内筒取纯真、用内部枯燥的量热器内筒取纯真水。水。要求：纯真水体积约占内筒的要求：纯真水体积约占内筒的2/3体积、温度体积、温度 约比约比 高高1015。称其质量后，放入。称其质量后，放入隔离筒，开场实验
6、。每隔隔离筒，开场实验。每隔1min分别记录一次纯真水温度分别记录一次纯真水温度 和外筒冷却水的温度和外筒冷却水的温度 ，共测共测20min。3、用清洗过的内筒盛取饱和食盐水。、用清洗过的内筒盛取饱和食盐水。要求：食盐水的体积约占内筒的要求：食盐水的体积约占内筒的2/3体积、饱和食盐水体积、饱和食盐水的初温与纯真水初温之差不超越的初温与纯真水初温之差不超越1。称其质量后，放入隔称其质量后，放入隔离筒，开场实验。每隔离筒，开场实验。每隔1min分别分别记录一次食盐水温度记录一次食盐水温度 和和外筒冷却水的温度外筒冷却水的温度 ，共测，共测20min。0000对数据处置的要求对数据处置的要求 在同
7、一张直角坐标纸中，对纯真水及盐水分别作在同一张直角坐标纸中，对纯真水及盐水分别作“t图，检验得到的能否为一条直线。假设是，那图，检验得到的能否为一条直线。假设是，那么可以以为么可以以为检验了式检验了式(2)，并间接检验了式，并间接检验了式(1)，也就是说，也就是说，被研讨的系被研讨的系统的冷却速率同系统与环境之间温度差成正比。统的冷却速率同系统与环境之间温度差成正比。对水和盐水分别取对水和盐水分别取 及相应的及相应的t的数据，的数据，用最小用最小二乘法分别求出两条直线的斜率二乘法分别求出两条直线的斜率 和和 ，并由此，并由此得出未知得出未知饱和食盐水的热容饱和食盐水的热容 。)ln(0)ln(0S SXc 1.要防止直接用火对内筒加热，这样会引起内筒外表的 氧化，以致其外表性质发生改动，从而使散热常数发生变 化。2.待测液体与水的初温相关不超越1，它们所处的环 境温度应该一样，体积应获得大致相等。3.实验过程中，经过旋动两个温度传感器搅拌液体，可 以使其温度均匀。4.被测液体温度较高时，谨防烫伤。1.用比较法测定比热有什么优点？需求保证什么条件？2.用冷却法丈量比热容，能否用于比室温高得多的温度？再见!谢谢大家
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