初中物理课外阅读

测定物质的比热容

来源:数学学习方法 | 中学生学习 | 阅读人次

【目的和要求】
  学习用量热器测定物质的比热容,练习使用温度计和量热器。
【仪器和器材】
  量热器(J2251型),圆柱体组(J2107型),托盘天平(200克)或学生天平(J0104型),温度计(0~100℃),酒精灯,石棉网,三脚架,量筒,线,水。
  圆柱体组有三个外形尺寸完全相同的铁、铜、铝圆柱体。
【实验方法】
  1.在烧杯内盛一些水,用酒精灯对烧杯内的水加热。
  2.将天平调节好,先称出一个圆柱体的质量ml。用线把圆柱体拴好后放入烧杯水中升温,放入时线头留在杯子外面便于手提(图2.12-l)。

  3.用量筒量出50至100毫升的冷水,倒入量热器内筒里,将内筒放在外筒的水架上,从水的体积算出水的质量m2。并测出冷水的初温t0
  4.待烧杯中水沸腾5分钟后,测出开水的温度t1,此温度即是圆柱体混合前的初温。从烧杯中提起圆柱体,并抖去圆柱体表面的水滴,迅速放入内筒的冷水中。接着盖好盖子,一边搅拌一边观察温度计,记下最高温度,这就是混合后的温度t2
将所测得数据记入表2.12-1中:

圆柱体的质量m1(克) 水的质量m2(克) 水的初温t0(℃) 圆柱体初温t1(℃) 混合后的温度t2(℃) 物质比热容c[卡/(克·℃)]

  5.根据热平衡方程计算出圆柱体的比热容,式中c2为水的比热容。
  6.用同样方法测出另外两个圆柱体的比热容。
【注意事项】
  1.从烧杯的沸水中提出圆柱体的时候,应在水面上抖一下甩掉圆柱体表面的水滴,但又不能停留时间过长,以免使它温度降低。把圆柱体放入内筒中的动作要快,但不要使水溅到外面。
  2.实验时,量热器不要靠近酒精灯,以免受酒精灯的烘烤而影响实验的结果。
  3.重复测比热容时,应将量热器内筒取出来,使量热器内温度降至室温后再实验。否则会影响实验结果的准确。
  4.所用冷水温度最好略低于室温。这样,在圆柱体放入水中混合后温度接近室温,可减少热传递引起的实验误差。
  5.测混合温度时,应注意不使温度计的液泡与圆柱体接触。
【思考题】
  1.这个实验测出圆柱体的比热容常偏小,为什么?
  提示:有以下原因:(1)圆柱体离开沸水到进入冷水这段时间部分热量散失;(2)量热器的内筒和搅拌器也吸收部分热量,本实验去计入;(3)量热器并未完全隔热;(4)温度计读数误差。
  2.有人说:水100℃沸腾,因此不必测量沸水温度,对吗?
  提示:不对。水的沸点只在1标准大气压下才是100℃。

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