固液比熱容測定裝置的實驗原理

固液比熱容測定裝置【實驗目的】

1． 學會用電熱法測定固體的比熱容；
2． 熟練掌握物理天平和量熱器的使用方法。  
【標】
1． 電阻絲的阻值：        R=30Ω
2． 銅電的質量：        m4=      g
【實驗原理】
設在量熱器中，裝有質量為m1、比熱容為c1的液體（蒸溜水），蒸溜水中安裝有阻值為R的電阻絲，將待測固體樣品放入蒸溜水中。如果按照實驗電路圖，閉合開關K，則有電通過電阻絲R，根據焦耳—楞次定律，電阻產生的熱量為
Q放=IUt                       （1）
其中I為電強度，單位用安培；U為加在R上的電壓，單位為伏；R為電阻，單位用歐姆； t為通電時間，單位用秒，則熱量Q的單位為焦耳。
待測固體樣品、蒸溜水、量熱器內筒和銅電等吸收電阻R釋放的熱量Q放后，溫度升。若量熱器中固體的質量為m、其比熱容為c；水的質量為m1，其比熱容為c1；量熱器內筒的質量m2，其比熱容為c2；攪拌器的質量為m3，其比熱容為c3；銅電的質量為m4，其比熱容為c4。初始溫度（包括量熱器及其附件）為T1，加熱終了的溫度為T2，則有
Q吸=（cm＋c1m1＋c2m2＋c3m3＋c4m4）（T2－T1）     （2）
因               Q放= Q吸
所以           IUt=（cm＋c1m1＋c2m2＋c3m3＋c4m4）（T2－T1）    （3）
由上式得：    
    如果計算出Q放= IUt，再稱出待測固體、蒸溜水、量熱器內筒和攪拌器的質量m、m1、m2和m3，銅電的質量m4已給出，并測出溫度TI、T2，就由（4）式可得到待測固體的比熱容c（ c1、c2、c3和c4比熱容由實驗室給出）。