重要的事情放到上面:
本文大多數內容(包括實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗內容、思考題)均始于學院化學實驗指導書,并非本人原創,其余均為本人原創。
實驗數據均為本人經過實驗得出,置于這兒是為了展示完整的實驗報告,并供讀者參考和學習,請端正學習態度,請勿剽竊、無故更改、偽造實驗數據!
由于技術緣由,有一些數字抒發在這寫得不標準。
本人的內容排版和本人的原創部份嚴禁轉載!嚴禁轉載!
實驗過程雜談視頻:
實驗報告正文:
一、實驗目的
1.進一步加深對冷卻定理的來龍去脈和曲線改直方式的了解
2.把握熱電偶檢測體溫的原理與技巧
3.提升自身對化學現象、理論的邏輯推理能力
4.學習使用冷卻法檢測金屬比熱容
二、實驗原理
1.基本原理:
物質的熱量傳遞一般可通過幅射、傳導、對流三種形式來進行。對流一般又可以分為自然對流和逼迫對流,后者主要是由于空間各處的氣溫和密度不同而導致發熱體周圍流體的流動,因為發熱體表面緊鄰的流體首先受熱,通過流體的流動將熱量傳到較冷的物體表面(或將熱量分散到流體的其余部份去)。逼迫對流是通過水泵或吊扇的作用來維持熱體的流動。
2.冷卻規律研究:
三、實驗儀器
SBR-1金屬比熱容檢測儀
四、實驗內容
以銅為標準用比較法(冷卻法)檢測樣品(Fe和Al)在100℃時的比熱容。
已知樣品質量:MCu=4.830g,MFe=4.028g,MAl=1.500g(厚度、直徑均相同的圓錐形樣品),100℃時銅的比熱:CCu=0.094cal/(g·℃)
1、用短路線短接電流表電流輸入初中物理用溫度計測量水的溫度實驗報告,調零數字電流表。
2、按實驗要求聯接導線,裝于實驗樣品中熱電偶的的銅導線即熱端與電流表電流輸入的接線柱(+)相連,放于保溫瓶中的熱電偶銅導線即冷端(藍色)與電流表電流輸入(-)相連初中物理用溫度計測量水的溫度實驗報告,保溫瓶內放冷水混和物,兩熱偶的康銅線(綠色)與康銅線相聯接。
3、加熱烙鐵的插座插于實驗電源后蓋板上的插頭上。
4、將實驗樣品套在容器內的熱電偶上,蓋上有機玻璃蓋,增長實驗架,使電烙鐵套在樣品上給樣品加熱。把樣品加熱到200℃(數字電流表讀數8.20mV)時,斷掉加熱開關。移去加熱源,使樣品在樣品室自然冷卻。
5、記錄試驗樣品氣溫從102℃(數字電流表讀數4.37mV)增長到98℃(數字電流表讀數4.18mV)所須要時間△t。
6、重復上述實驗過程,檢測實驗樣品數據5次。
把實驗樣品換成鐵柱和鋁,重復上述實驗過程。
五、數據記錄
樣品從102℃(數字電流表讀數4.37mV)增長到98℃(數字電流表讀數4.18mV)所須要時間△t:
六、數據處理
七、結果陳述
Fe的比熱容為0./(g·℃),Al的比熱容為0./(g·℃)。
八、實驗總結與思索題
1、實驗總結:
實驗步驟十分簡約,也很容易操作,這一點無需置疑;在實驗儀器方面,“溫度計”(通過電流看體溫)和秒表結合為一體也十分便捷,個人覺得惟一一點須要改進的就是秒表的鍵盤,它可以不用設計得這么靈敏,即使研究傾向于降低偏差,而且鍵盤過分靈敏,容易造成操作失誤,導致實驗數據的損失,實際上人的反應是足夠快的,不差鍵盤的那一點靈敏度,過分靈敏可能與人的反應相沖突,進而減小偏差。
2、思考題:
(1)比熱容的定義是哪些?單位是哪些?
比熱容,表示物體放熱或散熱能力,比熱容越大,物體的放熱或散熱能力越強;它指單位質量的某種物質下降或升高單位氣溫所吸收或放出的熱量,其國際單位制中的單位是焦耳每千克開爾文[J/(kg·K)],亦即1千克的物質的體溫上升1開爾文所需的能量,其實,cal/(g·℃)也是比熱容的單位。
(2)檢測比熱容的條件是哪些?
兩樣品的形狀與規格相同,兩樣品的表面狀況也相同,周圍介質(空氣)的性質也不變,周圍介質氣溫不變(即溫度恒定),兩樣品處于相同體溫。
九、相關題
1.關于牛頓冷卻定理,說法正確的是(A)
A.樣品與環境濕度差越大,單位時間內單位面積散失的熱量越多
B.樣品氣溫越低,單位時間內單位面積散失的熱量與氣溫成反比
C.樣品與環境氣溫差越小,單位時間內單位面積散失的熱量越多
D.樣品氣溫越高,單位時間內單位面積散失的熱量與氣溫成反比
2.關于比熱容說法錯誤的是(C)
A.比熱容的大小與濕度有關
B.比熱容大小與質量無關
C.比熱容是物質固有屬性,與外界條件無關
3.質量相同的甲,乙兩種金屬,加熱到相同的氣溫,之后放在質量相等,氣溫相同的水底,平衡后乙杯溫度比甲杯溫度高,兩種金屬比熱容大小正確的是(C)
A.C甲>C乙
B.難以判定
C.C甲乙
D.C甲=C乙
4.單位時間內損失的熱量與降溫速度的關系為(A)
A.成反比
B.二者無關
C.成正比
5.熱量傳遞的方法主要包含(ABC)
A.傳導
B.對流
C.幅射
6.本次實驗冷卻定理研究實驗采用的方式是(AB)
A.曲線改直法
B.畫圖法
C.控制變量法
7.冷卻法檢測金屬比熱容的實驗中,影響檢測偏差的誘因有(ABDE)
A.測試和參照樣品的實驗條件變化
B.測溫器件與被測樣品達到熱平衡須要時間,即氣溫傳感的響應時間會影響體溫檢測;
C.環境濕度變化
D.秒表的計時偏差
E.冷端氣溫變化
8.(判定題)比熱容只與物質材料相關,與氣溫無關。
標準答案:錯誤
9.(判定題)通過流體自然流動將熱量分散到其它物體為自然對流。
標準答案:正確