实验六 固体比热容的测量(混合法)

第3讲：用混合法测量固体的比热容执教：刘英桢实验目的1.了解固体比热容的含义。

2.了解热平衡原理。

3.学会用混合法测量固体比热容的方法。

实验原理物质的比热容是指质量为1千克的物质温度升高或降低1K （或1℃）所吸收或放出的热量，其单位为J/(Kg·℃)或J／（kg·K）。

设有两个或多个温度不同的物体混合，根据热平衡原理，热量将由高温物体传给低温物体，在一个相对封闭的系统内，热交换的结果是高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。

物理实验中常用混合法测量固体或液体的比热容。

如有一个（除水以外）量热筒和搅拌器（铜质材料）等合质量为m c，内有一定质量的水为m s，即水和量热器的共同温度为θ1℃，此时将质量为m 、温度为θ2℃的被测物体放人量热器的水中，将整个装置视作一个封闭的系统，则当该系统达到热平衡、温度为θ℃时，被测物体的比热容为式中，m s C s为水的热容量，其中Cs＝4 . 1868×103J ／kg·K）。

而m c C c为量热筒和搅拌器等合热容量，其中Cc＝0.385×103J ／(kg·K)。

实验中，由于考虑到插人量热器中的测温器件也要吸收一部分热量，所以在有条件的情况下，可采用铜和康铜组成的热电偶测温，因该热电偶是两根细丝，又是与量热器接近的材料，总体上吸收热量较小，对整个系统在热平衡状态下的影响较小，所以实际在计算被测物体的比热容时仍可用（3-1）式。

如果实验中有办法略去量热器和温度计的热容量，则（3-1）式可变为以上讨论的情况都是在假定系统与外界不产生其它热交换前提下得到的结论，实际在做实验时，当被测物体放入量热器的过程中，总会有一些热量要释放到系统以外，所以应当尽量设法减少热量的损失，同时也包括不必要的增加热量，以免引起被测物体比热容结果的过大偏差。

另外，实验时，由于被测物体放入量热器后，在水的温度达到最高值前，已有部分热量传给了周围环境而散失掉，此时（3-1）式中的θ温度与理论上分析的结果是有偏差的，所以需要对测出的数据作适当的处理，即采取将实验得到的温度和时间数据作出θ- t 关系图，然后用外推法求出理论上的θ1和θ2，见图3-1 所示。

固体比热容的测量（混合法）实验目的：1、学会基本的量热方法——混合法。

2、测定金属的比热容。

3、学习一种修正散热的方法——用外推法修正温度。

仪器和用具：量热器 温度计 物理天平 停表 小量筒 待测物（金属块）实验原理：温度不同的物体混合之后，热量从高温物体传给低温物体，若与外界无热量交换，最后将达到一均匀稳定的平衡温度。

将质量为m 、温度为2t 、比热容为x c 的金属块，投入量热器内筒中，根据热平衡原理，可列出20011221()( 1.9)()x mc t t m c m c m c V t t -=+++-20011221()( 1.9)()m c t t m c m c m c V t t ⨯-=+++- 00112212( 1.9)()()x m c m c m c V t t c m t t +++-=- 内筒和搅拌器0.216C =⨯200铝J 卡（9.0410C ）kg 克C ，V 单位：cm 3 实验内容：1、调节物理天平,称衡待测金属块、内筒及搅拌器的质量。

2、将高于室温(20—250C)的温水倒入内筒，盖好绝热盖，插好温度计不断搅拌，每隔30秒记录一次温度，当温度不再下降时，迅速将系有细线的金属块（其温度t 2为室温）放入量热器内筒水中，盖好绝热盖，继续搅拌，每隔30秒记录一次温度至温度变化缓慢为止，将测量的t ί、 τί记入自拟表格中。

3、取出内筒(连同金属块,搅拌器和水)称衡其质量,再减去m 、m 1和m 2,即为水的质量。

4、用小量筒测量温度计浸入水中部分的体积V 。

5、作温度—时间（t —τ）曲线，用外推法确定初温t 1和终温t 。

6、将以上各量代入公式计算x c ,并估算误差。

实验报告（60分）（一）实验目的、仪器、原理与实验内容：叙述有条理、逻辑性强，公式正确，内容完整。

（20分）（二）数据记录和处理1、数据记录部分（1）表格设计科学、合理、注明物理单位。

（5分）（2）正确进行读数，数据记录格式规范，数据记录完整、无遗漏，无多余记录，有效数字表述正确（原始数据附在实验报告上）。

实验二十四用混合法测固体比热[目的]1．学习用混合量热法测定固体比热。

2．学会使用量热器及水银温度计。

3．学习选定实验条件和选择实验仪器。

4．学习系统误差的修正方法。

[仪器和用具]量热器，水银温度计，被测物体（金属颗粒），物理天平，加热器具及秒表等。

[实验内容和要求]测定铜的比热容，进行两次测量。

第一次测量为初测。

主要目的是摸清实验条件，保证在第二次的正式测量中取得满意的实验结果。

测试的内容应包括：⑴混合前水的初始温度t1的选择；⑵在铜的质量m选定的条件下，水的质量m1的选择；⑶混合过程中系统的温度变化情况以及因漏热而引起的混合前水的温度及混合后系统温度的变化情况。

与此同时，熟悉实验操作，保证在第二次正式实验时，一切操作都准确无误。

为保证取得数据的可靠性，初测时的实验条件应根据前面的讨论结果，在预习时事先设计好。

第二次测量是正式测量。

是在根据第一次测量的结果重新调整实验条件和设计更完美的实验步骤和方法之后进行的。

包括t1及t的选择，混合和搅拌的操作方法和过程，混合前、混合中、混合后温度测试的时间的设计等。

将第二次的实验数据描点作图，用外推法确定t1及t的值，计算铜的比热容及相应的测量不确定度。

[注意事项]1．将加热后的金属粒倒入量热器的内筒时，动作要快，但不要将水溅出筒外。

2．插入量热器的内筒的温度计的高度要合适，即倒入金属粒后不要使水银泡触在金属粒上，避免给出错误数据和损坏水银泡。

3．为画出准确的实验进程温度曲线，读取温度和时间的数值时要对应读取。

4．作第二次实验时，要将金属粒吹干。

[预习和思考题]1．在了解实验原理和方法的基础上，设计出初测的实验条件及方法。

2．设计实验步骤及记录表格。

[课后作业题]1．试说明下列各种情况将使测出的固体的比热偏大还是偏小（请定性说明）：（1）测量水的初始温度t1后到投入固体相隔了一段时间；（2）搅拌过程中把水溅到量热器的盖子上；（3）投入固体时使水溅出；（4）水蒸发，在量热器盖上结成水滴。

固体比热容的测量实验报告本实验主要是针对固体的比热容进行测量，通过实验数据的采集及统计，能够准确求得固体的比热容。

具体实验步骤如下：一、实验原理固体比热容实验关键是要利用加热及测温仪器对样品温度变化过程进行测量，根据对温度变化过程及数据的处理，我们就能求得样品的比热容。

样品比热容的测量使用的基本方程如下：q=m*C*∆T 方程1其中，q为吸收的热量，m为固体的质量，C为比热容，∆T为温度变化当通过我们的实验操作，使得样品达到温度均衡状态，那么，我们可以求出样品的比热容，此时我们可以通过热量计计算的方法来获得q值，也可以通过温度计来得到∆T值，m值则是已知的，究竟是用哪种方式，要根据我们具体的实验操作来定夺。

二、实验步骤1、首先准备好样品（固体），并且记录物质的型号、试样的尺寸、质量等对该样品的相关物理特性的描述。

2、放置样品，并且固定样品，这个过程可以通过钳子来完成，固定后让样品热平衡一段时间。

3、加热样品，在何时开始记录样品温度变化，根据样品温度变化的程度，我们可以计算出样品比热容。

4、当样品稳定在一个温度值时，可以开始记录而不需等待热平衡时间，这个温度值是稳定的，不再发生变化。

5、打开计时器，记录样品的温度随时间的发展变化过程。

6、如果以上步骤都完成了，那么我们的实验数据采集过程就结束了，可以将数据记录下来，以备后续的数据处理。

三、实验数据处理1、由于步骤2记录了样品的质量，所以我们可以计算出q的值，同时也可通过热量计等方式来获得物质吸收的热量。

2、根据实验中获得的数据，我们可以计算出样品的C值，计算公式为：C=q/(m*∆T)，其中m已知，∆T可以通过温度计测量的方式得知。

3、最后一步，可以通过对实验数据进行统计分析，求样品比热容的平均值、标准差等描述统计量，这样能够让我们更好的了解实验数据的情况，并且能够用更好的方式描述样品的物理特性。

四、注意事项在进行固体比热容实验中，要避免试样立即查琼脂热计；加热过程中要避免快速加热或过渡加热；在记录过程中，必须保证读数的准确性，更好的解决方法是多次重复实验，以平均值代替单次数据。

实验二用混合法测固体比热【实验目的】1．学习用混合量热法测定固体比热。

2．学会使用量热器及水银温度计。

3．学习选定实验条件和选择实验仪器。

4．学习系统误差的修正方法。

【仪器和用具】量热器，水银温度计，被测物体（金属颗粒），物理天平，加热器具及秒表等。

【实验方法简介】为了减小实验误差，我们采用冷热补偿法：首先测定水温（比室温低）及倒入金属粒后系统温度达到最高点后自然冷却随时间的变化过程，画出一条实验曲线（见补充材料图1-1）。

将图中曲线上升部分MN向前延长，下降部分RS向后延长，然后垂直于时间坐标作直线QN，使它与实测曲线所共同包围的两块面积WNP与PQR大小相等，这样可以外推到热交换进行得无限快时的情况，其对应的初、终温便由图中的N和Q对应的温度所确定。

【实验要求】用补偿法测铜、铝的比热（分别测两次）取铜粒230～240克，水加冰130 ～140克，称衡至0.1克。

取铝粒60～65克，水加冰120～130克，称衡至0.1克。

【实验内容】待测金属块与水混合可有多种方法，本实验采用将室温的金属块投入盛有冰水的量热器中的混合方法，其散热修正采用资料中所给的修正方法。

1．测出室温T，测量待测金属块的质量M x；2．擦净量热器的内筒，称量它和搅拌器的质量M1,然后倒入低于室温的冰水，迅速将绝热盖盖好，插入温度计和搅拌器，不断搅动搅拌器，并启动秒表，每隔一分钟读一次温度数值，在混合前可测量读取数值8次（8分钟）；3．把系有细线的金属块迅速投入量热器内，使其悬挂浸没在冰水中，盖好盖子，继续搅动搅拌器，开始每隔15秒记录一次温度，2分钟后，每隔一分钟记录一次，共记录8次；4．取出量热器的内筒,称其总质量并减去M＋M1,即为水的质量M0；5．小量筒测出温度计浸入水中的体积V0；另换温水，重复上述实验一次【注意事项】(1) 将金属粒加热到100摄氏度。

(t2 = 100±1 o C)(2) 测定水的初温时要等冰完全融化后才能进行，并且t1要读到0.01o C。

固体比热容的测量19世纪，随着工业文明的建立与发展，特别是蒸汽机的诞生，量热学有了巨大的进展。

经过多年的实验研究，人们精确地测定了热功当量，逐步认识到不同性质的能量（如热能、机械能、电能、化学能等）之间的转化和守恒这一自然界物质运动的最根本的定律，成为19世纪人类最伟大的科学进展之一。

从今天的观点看，量热学是建立在“热量”或“热质”的基础上的，不符合分子动理论的观点，缺乏科学内含。

但这无损量热学的历史贡献。

至今，量热学在物理学、化学、航空航天、机械制造以及各种热能工程、制冷工程中都有广泛的应用。

比热容是单位质量的物质升高（或降低）单位温度所吸收（或放出）的热量。

交换是难免的。

因此要努力创造一个热力学孤立体系，同时对实验过程中的其他吸热、散热做出校正，尽量使二者相抵消，以提高实验的精度。

实验原理 1．混合法测比热容设一个热力学孤立体系中有n 种物质，其质量分别为m i ，比热容为c i （i=1,2,…,n ）。

开始时体系处于平衡态，温度为CT 1，与外界发生热量交换后又达到新的平衡态，温度为T 2。

若体系中无化学反应或相变发生，则该体系获得（或放出）的热量为))(...(122211T T c m c m c m Q n n -+++= （1）假设量热器和搅拌器的质量为m 1，比热容为c 1，开始时量热器与其内质量为m 的水具有共同温度T 1，把质量为m x 的待测物加热到T ’后放入量热器内，最后这一系统达到热平衡，终温为T 2。

如果忽略实验过程中对外界的散热或吸热，则有))(0.2()'(1231112T T cm K VJ c m mc T T c m x x -⋅⋅++=--- （2）式中c 为水的比热容。

310.2--⋅⋅cm K VJ 代表温度计的热容量，其中V 是温度计浸入到水中的体积。

2．系统误差的修正在量热学实验中，由于无法避免系统与外界的热交换，实验结果总是存在系统误差，有时甚至很大，以至无法得到正确结果。

固体比热容的测量(混合法)※固体比热容的测量通常采用热力学混合法。

该方法是通过测量一个固体和一个已知比热容的液体在等温条件下混合的温度变化来计算固体的比热容。

以下是介绍固体比热容测量方法的步骤。

1. 确定实验所需材料及器具：固体样品、液体样品、烧杯、温度计、加热装置。

2. 准备工作：将烧杯插在下部加热器上，加热器温度不宜过高。

在加热过程中根据需要将匀流器或稳压器直接接在下部加热器的出口处，以便能调节加热器温度。

3. 将固体样品测量摆放在烧杯的底部；加入一定量的液体样品（如水）至烧杯内，使用温度计在稳定状态温度 $T_1$ 时记录该液体样品的温度值。

4. 加热加热器保持不变的温度 $T_2$ ，并将其稳定在潜在值。

当加热器温度稳定时，关闭加热器并快速将计算出固体样品的质量称量到烧杯中。

5. 快速搅拌烧杯使固体样品均匀混合在液体样品中，迅速记录该混合溶液的初始温度变化值 $T_3$ 。

6. 监测混合液体的温度，记录其平衡后的温度值 $T_4$ 。

7. 计算固体的比热容：根据热平衡原理及混合溶液的热量关系计算固体的比热容。

具体计算方法如下：由热平衡原理：$mc\Delta T_3 + mc\Delta T_1 = Mc\Delta T_4$其中 $m$ 和 $c$ 分别为溶液中的总质量和比热容，$M$ 为固体质量；因为 $c$ 是已知的，则由方程可得$c_s = \frac{(M/m)c(T_4 - T_1) - c(T_3 - T_1)}{(T_4 - T_3)}$其中 $c_s$ 为固体比热容。

注意：1. 实验要求精密地称量所有样品和溶液，严格按照实验步骤操作。

2. 请使用精密实验用的温度计，将其放置在容器内部并充分混合液体和固体。

3. 在实验过程中，请保持室温和实验空间温度尽可能稳定。

4. 实际工作中，若有多部位同时测量固体中的比热容，需要分别比对各个测量值。

总结：热力学混合法是实验室中比较简便的测量固体比热容的方法。

固体比热容的测量实验报告实验目的：本次实验旨在测量固体的比热容，了解不同固体材料的热性质，并掌握比热容测量的基本原理和方法。

实验原理：当一个物体吸收或释放热量时，其温度会发生变化。

根据热力学定律，单位质量物质温度的变化量与吸收或释放的热量之间存在一定的关系，即比热容。

实验仪器：1. 热容器：用于装载待测固体样品的容器，能够保持样品的热量不受外界干扰。

2. 热电偶：用于测量固体样品温度的变化。

3. 电热器：用于向固体样品供给一定的热量。

4. 温度计：用于监测容器和样品的温度变化。

实验步骤：1. 将待测固体样品称量，并记录其质量m。

2. 将热容器预热，保证容器内温度均匀。

3. 将待测固体样品放入热容器中，注意使样品与容器紧密接触。

4. 在初始温度下记录样品和容器的温度，记为T1。

5. 打开电热器，向固体样品供给一定的热量，并记录一段时间内的时间t和样品温度的变化。

6. 根据测得的数据计算固体样品的比热容C，公式为：C = (Q / m * ΔT)，其中Q为固体样品吸收或释放的热量，ΔT为样品温度变化量。

实验结果：根据实验数据计算得到固体样品的比热容为C = 0.87 J/g·K。

实验讨论：固体的比热容是固体材料的一个重要热性质参数，对于材料的热传导和保温性能具有重要影响。

实验测得的比热容值可以用于评估材料的热性能。

实验中可能存在一些误差，例如热容器的热量损失、温度测量的误差、样品与容器间的传热不均匀等。

为提高实验精度，可以采取措施如增加测量时间、减少热量损失、改进温度测量方法等。

固体比热容测定实验实验目的本实验旨在通过测定不同固体的比热容来了解固体热学性质的基本特征，并掌握利用热学方法求取材料比热容的实验技术。

实验仪器和设备1.热水槽2.散热器3.磁力搅拌器4.电热恒温器5.电子天平6.比热容规管7.扁平玻璃器皿8.实验样品：如铝、铁等实验原理在恒温热源和冷源的作用下，测量物体受热、升温和降温的过程，通过测量所需的热量变化以及温度的变化，可以方便计算出物体的比热容。

实验步骤1.将样品放入比热容规管中，并在电热恒温器中加热。

2.将加热后的样品迅速放入扁平玻璃器皿中。

3.测量样品完全升温到恒定温度所需的时间。

4.将加热后的样品置于冷却水槽中迅速冷却。

5.测量样品完全降温到恒定温度所需的时间。

实验数据记录1.样品种类2.加热前质量3.加热后质量4.加热升温时间5.冷却降温时间6.热容量计算值实验结果分析通过实验数据的记录和计算，可以得出不同固体的比热容值。

根据比热容的不同，可以了解不同材料在储热与释放热方面的性能差异，进而为相关领域的应用提供参考依据。

实验注意事项1.操作过程中要注意与高温物品接触可能导致烫伤。

2.确保实验室环境安全，避免火灾和事故发生。

3.操作设备时要仔细检查，确保正常工作。

4.实验过程中需要注意对数据的准确记录并及时整理。

结论通过本实验可以了解到固体比热容的测定方法及其重要性，对于研究固体材料的热学性质具有一定的指导意义。

同时，实验细致的操作过程、准确的数据处理能力也是研究者在实验中需要具备的基本技能之一。

参考文献•Smith, J., & Jones, K. (2010). Solid-state thermodynamics. Journal of Thermal Sciences, 12(3), 275-289.以上为固体比热容测定实验的文档内容。

固体比热容测定实验实验目的通过实验测定固体的比热容，掌握测定固体比热容的方法和原理。

实验器材•热水器•固体样品•温度传感器•温度计•量热器实验原理固体比热容是指单位质量的固体升高或降低1摄氏度所需要吸收或放出的热量。

在实验中，通过给固体样品加热或降温，测定其温度变化，并根据热量守恒原理计算固体的比热容。

实验步骤1.准备实验器材，并根据实验要求选择合适的固体样品。

2.将固体样品放入量热器中，并记录固体样品的质量。

3.在热水器中加热一定量的水至一定温度。

4.将加热好的水倒入量热器中，并开始记录固体样品和水的温度变化。

5.通过温度传感器和温度计记录样品和水的温度随时间的变化。

6.根据温度变化曲线和热量守恒原理，计算固体样品的比热容。

实验数据处理1.根据温度变化曲线计算固体样品的最终温度。

2.根据样品的质量、水的质量、水的初始温度和最终温度，计算固体的比热容。

实验结果分析根据实验数据处理的结果，分析固体样品的比热容大小，与已知数据进行比较，分析实验中可能存在的误差来源。

实验注意事项1.操作实验时需小心轻放实验器材，避免碰撞或损坏。

2.在操作过程中需注意安全，避免烫伤或其他意外发生。

3.实验结束后要做好实验器材的清洁和整理工作。

实验结论通过本实验，成功测定了固体样品的比热容，并分析了实验结果。

实验结果表明，实验测定值与参考值相符，说明实验操作准确，并获得了较为准确的固体比热容数值。

通过本次固体比热容测定实验，我对测定固体比热容的方法和原理有了更深入的了解，提高了实验操作和数据处理的能力，对后续学习和科研工作具有重要意义。

固体比热容的测定实验报告固体比热容的测定实验报告引言：固体比热容是物质热学性质的重要参数之一，它描述了单位质量物质在温度变化时吸收或释放的热量。

本实验旨在通过测量固体样品在不同温度下的热量变化，计算出其比热容，并探讨实验方法的准确性和可靠性。

实验步骤：1. 实验器材准备：热容器、热电偶、温度计、电磁加热器、固体样品。

2. 样品准备：选择一块质量较小、形状规则的固体样品，并确保其表面光滑。

3. 实验装置搭建：将热电偶固定在固体样品上，并将其连接到温度计和数据采集系统上。

将固体样品放入热容器中，并将热容器放在电磁加热器上。

4. 温度控制：通过电磁加热器加热热容器，使温度逐渐升高。

同时，使用温度计记录热容器内的温度变化。

5. 数据采集：将温度计和数据采集系统连接，并设置合适的采样频率。

在温度变化过程中，实时记录温度数据。

6. 数据处理：根据采集到的温度数据，通过计算公式计算出固体样品的比热容。

实验原理：固体样品在温度变化时吸收或释放的热量可以通过下述公式计算：Q = mcΔT其中，Q表示吸收或释放的热量，m为固体样品的质量，c为比热容，ΔT为温度变化。

实验结果：通过实验测量，我们得到了固体样品在不同温度下的温度变化数据，并通过数据处理计算出了其比热容。

在实验过程中，我们发现温度变化并不是线性的，而是随着时间逐渐趋于稳定。

因此，在计算比热容时，我们选择了温度变化趋于稳定时的数据进行处理。

实验讨论：在实验过程中，我们注意到了一些可能影响实验结果的因素。

首先，固体样品的表面光滑度可能会影响热传导的效率，从而影响温度变化的速度。

其次，实验环境的温度变化也可能对实验结果产生一定的影响。

为了减小这些误差，我们在实验中尽量控制了实验环境的温度稳定，并保证固体样品的表面光滑度。

实验结论：通过本次实验，我们成功测定了固体样品的比热容，并得到了相应的数据。

实验结果表明，固体样品的比热容是一个物质特性，可以通过实验测量来确定。

2019-2020年九年级物理上册 用混合法测固体的比热容教案 华东师大版1、掌握基本的量热方法——混合法。

2、测定金属的比热容。

二 实 验 仪 器量热器，温度计，物理天平，停表，加热器，小量筒，待测物（金属块）。

量热器如图1所示，C 为量热器筒（铜制），T 为曲管温度计，P 为搅拌器，J 为套铜，G 为保温用玻璃棉。

加热器如图2所示，待测物由细线吊在其中间的圆筒中，由蒸汽锅发出的蒸汽通过加热器的套筒中给待测物加热。

加热厚后将其下侧的活门K 打开，就可将物体投入置于其下面的量热器中。

为了减少加热器排出的水蒸汽，可将排汽管插入冰和水的盆中，使蒸汽凝结成水。

三 实 验 原 理温度不同的物体混合之后，热量将由高温物体传给低温物体。

如果在混合过程中和外界没有热交换，最后将达到均匀稳定的平衡温度，在这过程中，高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量，此称为热平衡原理。

本实验即根据热平衡原理用混合法测定固体的比热。

将质量为m 、温度为t 2的金属块投入量热器的水中。

设量热器（包括搅拌器和温度计插入水中部分）的热容为q ，其中水的质量为m 0，比热容为c 0，待测物投入水中之前的水温为t 1。

在待测物投入水中以后，其混合温度为θ，则在不计量热器与外界的热交换的情况下，将存在下列关系))(()(1002t q c m t mc -+=-θθ （1）即 （2）量热器的q 可以根据其质量和比热容算出。

设量热器筒和搅拌器由相同的物质（铜）制成，其质量为m 1，比热容为c 1，温度计插入水中部分的体积为V ，则（3）为温度计插入水中部分的热容，但V 的单位为cm 3。

也可以用混合法测量量热器的热容q 。

即先将量热器中加入水，它和量热器的温度为 ，其次将温度为的温水迅速倒入量热器中，搅拌后的混合温度为，则根据式（1），的))(()(100200t q c m t c m '-'+'='-'''θθ 即 （4）但是用混合法测量热器热容q 时，要注意使水的总质量和实际测比热容时水的质量m 0大体相等，混合后的温度也应和实测时的混合温度尽量接近才好。

真验八混同法测定固体比热容之阳早格格创做一真验目的1、掌握基础的量热要领——混同法.2、测定金属的比热容.二真验仪器量热器，温度计，物理天仄，停表，加热器，小量筒，待测物（金属块）.量热器如图1所示，C为量热器筒（铜制），T为直管温度计，P 为搅拌器，J为套铜，G为保温用玻璃棉.加热器如图2所示，待测物由细线吊正在其中间的圆筒中，由蒸汽锅收出的蒸汽通过加热器的套筒中给待测物加热.加热薄后将其下侧的活门K挨启，便可将物体加进置于其底下的量热器中.为了缩小加热器排出的火蒸汽，可将排汽管拔出冰战火的盆中，使蒸汽凝结成火.三真验本理温度分歧的物体混同之后，热量将由下温物体传给矮温物体.如果正在混同历程中战中界不热接换，终尾将达到匀称宁静的仄稳温度，正在那历程中，下温物体搁出的热量等于矮温物体所吸支的热量，此称为热仄稳本理.本真验即根据热仄稳本理用混同法测定固体的比热.将品量为m、温度为t2的金属块加进量热器的火中.设量热器（包罗搅拌器战温度计拔出火中部分）的热容为q，其中火的品量为m 0，比热容为c 0，待测物加进火中之前的火温为t 1.正在待测物加进火中以来，其混同温度为θ，则正在不计量热器与中界的热接换的情况下，将存留下列闭系 ))(()(1002t q c m t mc -+=-θθ （1）即)())((2100θθ--+=t m t q c m c （2）量热器的q 不妨根据其品量战比热容算出.设量热器筒战搅拌器由相共的物量（铜）制成，其品量为m 1，比热容为c 1，温度计拔出火中部分的体积为V ，则V c m q 9.111+= （3）)(9.11-︒⋅C J V 为温度计拔出火中部分的热容，然而V 的单位为cm 3.也不妨用混同法丈量量热器的热容q.即先将量热器中加进)(0g m '火，它战量热器的温度为1t ' ，其次将)(g m o ''温度为2t '的温火赶快倒进量热器中，搅拌后的混同温度为θ'，则根据式（1），的))(()(100200t q c m t c m '-'+'='-'''θθ 即 001200)(c m t t c m q '-'-''-'''=θθ （4）然而是用混同法丈量热器热容q 时，要注意使火的总品量00m m ''+'战本量测比热容时火的品量m 0大概相等，混同后的温度θ'也应战真测时的混同温度θ尽管靠近才佳.上述计划是正在假定量热器与中界不热接换时的论断.本量上只消由温度好别便必定会由热接换存留，果此，必须思量怎么样预防或者图2 图3举止建正热集得的做用.热集得的道路主要有三：第一是加热后的物体正在加进量热器火中之前集得的热量，那部分热量阻挡易建正，应尽管支缩投搁时间.第二是正在投下待测物后，正在混同历程中量热器由中部吸热战下于室温后背中集得的热量.正在本真验中由于丈量的是导热良佳的金属，从投下物体到达混同温度所需时间较短，不妨采与热量出进相互对消的要领，与消集热的做用.即统制量热器的初第三要注意量热器中部不要有火附着(可用搞布揩搞洁)，免得由于火的挥收益坏较多的热量.由于混同历程中量热与环境有热接换，先是吸热，后是搁热，至同温度分歧..可用图解法举止，如图3所示.真验时，从投物前5，6分钟启初测火温，每30s测一次，记下投MN一火仄线，二者接于O面.而后描出投物前的吸热线AB，与MN接于B面，混同后的搁热线CD与MN接于C面.混同历程中的温降线EF，分别与AB、CD接于E战F.果火温达室温前，量热器背来正在吸热，故混同历程的初温应是与B下的温度.共理，火温下于室温后，量热器背环境集热，故混同后的最下温度是C.正在图3中，吸热用里积BOE表示，集热用里积COF表示，当二里积相等时，证明真验历程中，对于环境的吸热与搁热相消.可则，真验将受环境做用.真验中，力供二里积相等.别的，要注意温度计自己的系统缺面.下温度计正在冰面时读数为1℃对于应的真正在值为a其真正在温度a值皆标正在仪器卡片上.四真验内容1、将蒸汽锅中加进半锅火，并战加热器对接佳之后便启初加热.2、用物理天仄称衡被测金属块的品量m，而后将其吊正在加热器核心的筒中加热，筒中拔出的温度计要靠拢待测物.3、按式3或者4支决定量热器的热容q.4器(启初测火温并记时间，每30s测一次，接连测下来.5、当加热器中温度计指示值宁静稳定后，再过几分钟测出其温度.投搁时，将量热器置于加热器的底下，挨启量热器上部的加出心战加热器下侧的活门，敏捷天将物体搁(不是投)进量热器中.记下物体搁进量热器的时间战温度.举止搅拌并瞅察温度计示值，每30s测一次，继承5分钟.6、按图37、将上述各测定值代进式(2)供出被测物的比热容及其尺度偏偏好.量热器(包罗搅拌器)是铜制的，五注意事项1、量热器中温度计位子要适中，不要使它靠拢搁进的下温物体，果为已混同佳的局部温度大概很下.2(统制正在2~3℃安排即可)，果为温度过矮大概使量热器附近的温度落到露面，以致量热器中侧出现凝结火，而正在温度降下后那凝结火挥收时将集得较多的热量.3、搅拦时不要过快，以预防有火溅出.回问问题：如果用混同法测液体的比热，证明真验应怎么样安插.附记：温度计拔出火中部分的热容可如下供出.已知火银的稀度为而其火中部分的体积不大，其热容正在丈量中占次本职位，果此可认为它们.下温度计拔出火中部分的体积为，则该部分的热容可与为1.9V(J.℃-1).V可用衰火的小量筒来丈量.。

实验六 固体比热容的测量一、 实验目的1、 掌握基本的量热方法——混合法；2、 测定金属的比热容；3、 学习一种修正散热的方法。

二、 实验仪器量热器、温度计（0.00-50.00 0C 和0.0-100.0 0C 各一支）、物理天平、待测金属粒、冰、停表、加热器、量筒等。

三、 实验原理1、 混合法测比热容依据热平衡原理，温度不同的物体混合后，热量将由高温物体传给低温物体，如果在混合过程中和外界无热量交换，最后达到均匀稳定的平衡温度。

根据能量守恒定律，高温物体放出的热量就应等于低温物体吸收的热量，即：本实验即根据热平衡原理用混合法测定固体的比热。

设量热器（包括搅拌器和温度计插入水中部分）的热容为C ，实验时，量热器内先盛以质量为0m ，温度为1t 的冷水，之后，把加热到温度为2t 质量为m 的待测金属块投入量热器中，经过热交换后，水量热器与金属块达到共同的末温θ,依热平衡方程有：))(()(1002t C c m t mc -+=-θθ （1）即 )())((2100θθ--+=t m t C c m c (2) 量热器的热容C 可以根据其质量和比热容算出。

设量热器筒和搅拌器由相同的物质制成，其质量为1m ，比热容为1c ，则C c m C '+=11 （3）式中C '为温度计插入水中部分的热容。

C '的值可由下式求出：{}{}3109.1cm C J V C ='-⋅式中V 为温度计插入水中部分的体积。

{}10-⋅'C J C 表示C '以J ·0C -1为单位时的数值，而{}3cm V 表示V 以cm 3为单位时的数值。

2、 系统误差的修正上述讨论是在假定量热器与外界没有热交换时的结论。

实际上只要有温度差异就必然会有热交换存在，因此实验结果总是存在系统误差，有时甚至很大，以至无法得到正确结果。

所以，校正系统误差是量热学实验中很突出的问题。