常见金属比热容

常见金属比热容
常见金属比热容

冷却法测金属比热容(P76) + 故障判断(P80)

在冷却法测金属比热容实验中,有公式?Q/?t =c1m 1?T1/?t,其中?Q/?t与?T1/?t 的含义是指: 答案1:热量损失;温度下降速率 答案2:热量损失;在温度T1时的温度下降速率 答案3:单位时间内的热量损失;温度下降速率 答案4:单位时间内的热量损失;在温度T1时的温度下降速率 正确答案为:4 如测量次数≥5次,总的不确定度为_____,如测量次数<5次,总的不确定度为_____,其中S x、Δx为_____不确定度。 答案1: 答案2: 答案3: 答案4: 正确答案为:4 在冷却法测金属比热容实验中,温度指示选择转换旋钮的“设定温度”档可用来设定 __________所需加热的温度,而当旋钮旋至“加热盘温度”档时,可用来_____________。答案1:加热盘;设定金属盘加热温度 答案2:加热盘;显示加热盘温度变化 答案3:金属盘;设定金属盘加热温度 答案4:金属盘;显示加热盘温度变化 正确答案为:2 在冷却法测金属比热容实验中,为了计算标准铜盘(或待测铝盘)在50℃的斜率,应采用下面哪一种方法: 答案1:在冷却曲线上任意选择两个点求斜率 答案2:在冷却曲线上在50℃附近选择两个点求斜率 答案3:在冷却曲线上在45℃—55℃之间选择两个点求斜率 答案4:在冷却曲线上在50℃处作曲线的切线,在切线上选择两个点求斜率 正确答案为:4

答案1:α1=α2;T10=T20 答案2:m1=m2;T10=T20 答案3:T10=T20;n1=n2 答案4:α1=α2;n1=n2 正确答案为:4 在冷却法测金属比热容实验中,有公式?Q/?t =c1m 1?T1/?t,其中?Q/?t与?T1/?t的含义是指: 答案1:热量损失;温度下降速率 答案2:热量损失;在温度T1时的温度下降速率 答案3:单位时间内的热量损失;温度下降速率 答案4:单位时间内的热量损失;在温度T1时的温度下降速率 正确答案为:4 在冷却法测金属比热容实验中,该实验仪器______用来测量室温,此时须把温度指示选择转换旋钮拔向__________________。 答案1:可以;“散热盘温度”档 答案2:可以;空档 答案3:不可以;空档 答案4:可以;“加热盘温度”档 正确答案为:1 在冷却法测金属比热容实验中,下列哪一项不属于本实验对金属样品的要求? 答案1:金属样品的直径应较大 答案2:金属样品的厚度应较小 答案3:金属样品的导热性能应较好 答案4:金属样品的表面状况应大致相同

金属比热容测定

热学实验论文 。混合法测定金属的比热容 物质比热容的测量属于量热学范围,由于量热实验的误差一般较大,所以要做好量热实验必须仔细分析产生各种误差的原因,并采取相应措施设法减小误差。 测定固体或液体的比热容,在温度变化不太大时常用混合量热法、冷却法、电流量热器法。本实验用混合法测定金属的比热容。 一、实验目的 1. 学习热学实验的基本知识,掌握用混合法测定金属的比热容的方法; 2. 学习一种修正系统散热的方法。 二、仪器及用具 量热器,水银温度计,物理天平,待测金属粒,停表,量筒,烧杯及电加热器等。 三、实验原理 1. 用热平衡原理侧比热容 在一个与环境没有热交换的孤立系统中,质量为m 的物体,当它的温度由最初平衡态0θ变化到新的平衡态i θ时,所吸收(或放出)的热量Q 为 )(0θθ-=i mc Q (1) 式中mc 称为该物体的热容,c 称为物体的比热容,单位为J/(kg·K )。 用混合法测定固体比热容的原理是热平衡原理。把不同温度的物体混合在一起时,高温物体向低温物体传递热量,如果与外界没有任何热交换,则他们最终达到均匀、稳定的平衡温度,这时称系统达到了热平衡。高温物体放出的热量1Q 与低温物体吸收的热量2Q 相等,即 1Q =2Q (2) 本实验的高温部分由量热器内筒、搅拌器、水银温度计和热水等组成,而处于室温的金属粒为系统的低温部分。设量热器内筒和搅拌器(二者为同种材料制成)的质量为1m ,比热容为1c ;热水质量为2m ,比热容为2c ;水银温度计的质量为3m ,比热容为3c ,它们的共同

温度为1θ。待测金属粒的质量为M ,比热容为c ,温度与室温0θ相同。将适量金属粒倒入量热器内筒中,经过搅拌后,系统达到热平衡时的温度为2θ。假设系统与外界没有任何热交换,则根据式(2)可知,实验系统的热平衡方程为 )())((022*******θθθθ-=-++Mc c m c m c m (3) 式中33c m 为温度计的热容,其值用1.92V(J/K)表示,这里的V 表示温度计浸入水中部分的 体积,单位用3cm 。于是,式(3)可写成 )())(92.1(02212211θθθθ-=-++Mc V c m c m 则金属粒的比热容c 为 )() )(92.1(02212211θθθθ--++=M V c m c m c (4) 式中M 、1m 、2m 均可由天平称衡;V 可用量筒采用排水法测出;1c 、2c 查书后附录二或由实验室给出,0θ为室温。若能知道1θ和2θ的值,便可计算出金属粒的比热容c 。下面通过修正系统散热误差的方法求出1θ和2θ的值。 2. 系统散热误差的修正(面积补偿法) 在热学实验中,系统不可能完全绝热,必然存在着散热现象,因此,必须对系统的散热进行修正。修正散热的方法之一就是对温度进行修正,其方法是通过作图用外推法求出实验系统的高温部分(量热器内筒、热水、搅拌器、水银温度计等)混合前的温度1θ以及混合后系统达到热平衡时的温度2θ。图2-25所示的是实验系统的温度随时间变化的曲线。图 中AB 段是未投入金属粒前系统的散热温度变化曲线; B 点对应的时刻为金属粒投入热水中的时刻。B C 段是金属粒投入量热器热水中以后,系统进行热交换过程的散热曲线;C D 段是系统内热交换达到热平衡后的散热温度变化曲线。在BC 段实际上同时进行着两个过程,一是由于系统向空气散热而导致热水温度下降,二是由于金属粒投入后的吸热效应而使热水温度下降。现在就来考虑在有热量损失的情况下,应用面积补偿法,求出由于投入金属粒而使水温降低的实际数值。其具体做法是:在曲线上过对应于室温0θ的点G 作垂直横轴的直线,然后延长AB 到 E ,延长DC 到 F ,使BE G 面积等于GFC 面积,这样在BEGFC 和BGC 这两条图线各自相应的过程中所损失的热量是相等的,因而可将原来的BGC 过程等

常用材料的弹性模量及泊松比

常用材料的弹性模量及 泊松比 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

常用材料的弹性模量及泊松比 序号材料名称弹性模量\E\Gpa切变模量\G\Gpa泊松比\μ 1镍铬钢、合金钢20679.380.25~0.3 2碳钢196~206790.24~0.28 3铸钢172~202-0.3 4球墨铸铁140~15473~76- 5灰铸铁、白口铸铁113~157440.23~0.27 6冷拔纯铜12748- 7轧制磷青铜113410.32~0.35 8轧制纯铜108390.31~0.34 9轧制锰青铜108390.35 10铸铝青铜10341- 11冷拔黄铜89~9734~360.32~0.42 12轧制锌82310.27 13硬铝合金7026- 14轧制铝6825~260.32~0.36 15铅1770.42 16玻璃55220.25 17混凝土14~23 4.9~15.70.1~0.18 18纵纹木材9.8~120.5- 19横纹木材0.5~0.980.44~0.64- 20橡胶0.00784-0.47 21电木 1.96~2.940.69~2.060.35~0.38 22尼龙28.310.10.4 23可锻铸铁152-- 24拔制铝线69-- 25大理石55-- 26花岗石48-- 27石灰石41-- 28尼龙1010 1.07-- 29夹布酚醛塑料4~8.8-- 30石棉酚醛塑料 1.3-- 31高压聚乙烯0.15~0.25-- 32低压聚乙烯0.49~0.78-- 33聚丙烯 1.32~1.42-- 常用金属材料的密度表

金属比热容测量实验中误差的来源探讨和修正

金属比热容测量实验中误差的来源探讨和修正 Prepared on 24 November 2020

天津师范大学本科毕业论文(设计) 题目:金属比热容测量实验中误差的来源探讨和修正 学院:物理与电子信息学院 学生姓名:于永洋 学号:07506015 专业:物理学 年级:2007级 完成日期:2011年5月 指导教师:曹猛

测量金属比热容实验中误差的来源探讨和修正 于永洋 (天津师范大学物理与电子信息学院) 摘要:金属比热容的测量是大学物理中的一个经典实验,但由于在实验过程中受外界环境影响因素较大,造成测量结果往往有一定偏差。本研究分析了混合法测量金属比热容实验中可能产生实验误差的各种因素,对误差对结果的影响进行分析,并提出改进的实验方法用以减小误差的影响。 关键词:误差、比热容、混合法 Error to explore and fixed in metal specific heat capacity measurement YU YONGYANG (College of Physics and Electronic Information Science, Tianjin Normal University) Abstract:Specific Heat capacity measuring in metal is the classic college physics experiment.Certain deiation often measurement results because of the experimental process by external environment factors. This study analyzes various factors of the error by the cooling method and hybrid method.Analysing the influence of the error of the results and some improvements to the experimental method to lower the error influence. Keywords:error, specific heat capacity, hybrid method 目录 引言 (1) 一、研究背景 (1)

@金属比热容的测量

金属比热容的测量 【实验目的】 1.学会用铜-康铜热电偶测量物体的温度, 2.掌握用冷却法测定金属的比热容,并测量铁和铝不同温度下的比热容。 【实验原理】 单位质量的物质,其温度升高或降低1K (1℃)所需的热量,叫做该物质的比热容,它是温度的函数,一般情况下,金属的比热容随温度升高而增加,在低温时增加较快,在高温时增加较慢。根据牛顿冷却定律,用冷却法测定金属的比热容是量热学常用方法之一。 将质量为M 1的金属样品加热后,放到较低温度的介质(例如:室温的空气)中,样品将会逐渐冷却。其单位时间的热量损失(t Q ??)与温度下降的速率成正比,于是得到下述关 系式: t M C t Q ??=??111θ (1) (1)式中C 1为该金属样品在温度1θ时的比热容, t ??1θ为金属样品在1θ时的温度下降速率。根据冷却定律有: m s a t Q )(0111θθ-=?? (2) (2)式中a 1为热交换系数,s 1为该样品外表面的面积,m 为常数,1θ为金属样品的温度,0θ为周围介质的温度。由式(1)和(2),可得: m s a t M C )(0111111θθθ-=?? (3) 同理,对质量为M 2,比热容为C 2的另一种金属样品,可有同样的表达式: m s a t M C )(022222 2θθθ-=?? (4) 由上式(3)和(4),可得: m m s a s a t M C t M C )()(01110222111222θθθθθθ--=???? 所以:

m m s a t M s a t M C C )()(011122022211 12θθθθθθ-??-??= 如果两样品的形状尺寸都相同,即s 1=s 2;两样品的表面状况也相同(如涂层、色泽等),而周围介质(空气)的性质当然也不变,则有a 1=a 2。于是当周围介质温度不变(即室温0θ恒定而样品又处于相同温度1θ=θθ=2)时,上式可以简化为: 221112)()(t M t M C C ????=θθ (5) 如果已知标准金属样品的比热容C 1质量M 1;待测样品的质量M 2及两样品在温度θ时冷却速率之比,就可以求出待测的金属材料的比热容C 2。 已知铜在100℃时比热容为C cu = 0.0940cal /(g .K )。 【实验仪器】 FD-JSBR 型冷却法金属比热容测量仪、铜铁铝实验样品、盛有冰水混合物的保温杯、镊子、秒表。 FD-JSBR 型冷却法金属比热容测量仪由加热仪和测试仪组成。加热仪的热源A 是75 瓦电烙铁改制而成,利用底盘支撑固定并通过调节手轮自由升降;实验样品B 是直径5mm ,长30mm 的小圆柱,其底部钻一深孔便于安放热电偶,放置在有较大容量的防风容器E 即样品室内的热电偶支架D 上;测温铜-康铜热电偶 C(其热电势约为0.042mV /0C )放置于被测样品 B 内的小孔中。当加热装置 A 向下移动到底后,可对被测样品B 进行加热;样品需要降温时则将加热装置A 移上。装置内设有自动控制限温装置,防止因长期不切断加热电源而引起温度不断升高。 热电偶的冷端置于冰水混合物G 中,带有测量扁叉的一端接到三位半数字电压表F 的“输入”端。热电势差的二次仪表由高灵敏、高精度、低漂移的放大器放大加上满量程为 20mV

冷却法测金属的比热容(实验报告)

冷却法测量金属的比热容 【实验目的】 (1) 测量固体的比热容。 (2)了解固体的冷却速率与环境之间的温差关系,以及进行测量的实验条件。 【实验仪器】 本实验装置是金属比热容测量仪;实验样品是直径5mm 、长30mm 的小圆柱,其底部深孔中安放铜—康同热电偶。 【实验原理】 单位质量的物质,其温度升高1K (或1℃)所需的热量叫该物质的比热容,其值随温度而变化, 将质量为1M 的金属样品加热后,放到较低温度的介质(例如室温的空气)中,样品将会逐渐冷却,其单位时间的热量损失(Q t ??)应与温度下降速率成正比,由此到下述关系式: 111 Q C M t t θ???? = ????? ① 式中1C 为该金属样品在温度1θ时的比热容,1 t θ??? ????为金属样品在温度1θ时的 温度下降速率,根据冷却定律有: 1110()m Q a S t θθ?=-? ② 式中,1a 为热交换系数,1S 为该样品外表面的面积,m 为常数,1θ为为金属样品的温度,0θ为周围介质的温度。由式①和②,可得:

1 11 1110()m C M a S t θθθ?=-? ③ 同理,对质量为2M ,比热容为2C 的另一种金属样品,有: 2 22 2220()m C M S t θαθθ?=-? ④ 由式③和式④,可得: m m s a s a t M C t M C )()(0111022211 12 22θθθθθθ--=???? m m s a t M s a t M C C ) ()(01112202221112θθθθθθ -??-??= 如果两样品的形状尺寸都相同,即12S S =;两样品的表面状况也相同(如涂层、色泽等),而周围介质(空气)的性质当然也不变,则有12a a =。于是当周围介质温度不变(即室温0θ恒定,而样品又处于相同温度1θ=θθ=2)时,上式可以简化为: 2 21 11 2)()( t M t M C C ????=θθ 如果已知标准金属样品的比热容1C ,质量1M ,待测样品的质量2M 及两样品 在温度θ时冷却速率之比1??? ????t θ和2??? ????t θ,就可求得待测金属的比热容2 C 。 已知铜在100℃时的比热容为:1393().Cu C J kg C -=? 【实验内容】 1.测量铁和铝在100℃时的比热容。 步骤: (1)选取长度、直径、表面光洁度尽可能相同的三种金属样品(铜、铁、铝)用物理天平或电子天平秤出它们的质量0M 。再根据Cu M >Fe M >Al M 这一

常用物质的比热容和密度

常用物质的比热容和密度常用液体、固体密 度-比热表物质相态 密度/15.6℃至21℃ (g/cm3) 比热/15.6℃时 (kJ/Kg?℃) 水液 1 4.19 冰固0.9 2.09 盐酸31.55% (氯化) 液 1.15 2.51 盐酸10%(氯化)液 1.05 3.14 烧碱50% 液 1.53 3.27 烧碱30% 液 1.33 3.52 硝酸95% 液 1.05 2.09 硝酸60% 液 1.37 2.68 硝酸10% 液 1.05 3.77 磷酸20% 液 1.11 3.56 磷酸10% 液 1.05 3.89 硫酸110%(发烟)液无 1.13 硫酸98% 液 1.84 1.47 硫酸60% 液 1.5 2.18 硫酸20% 液 1.14 3.52 盐水-氯化钠25% 液 1.19 3.29 盐水-氯化钙25% 液 1.23 2.89 海水液 1.03 3.94 氧化镁85% 液0.208 1.13 氨100% 液0.61 4.61 氨26% 液0.9 4.19 乙酸100% 液 1.05 2.01 乙酸10% 液 1.01 4.02 乙二酸液 1.11 2.43 Aroclor 液 1.44 1.17 丙酮100% 液0.78 2.15 醇含乙醇95% 液0.81 2.51

醇含乙醇90% 液0.82 2.72 苯液0.84 1.72 酚(碳酸)液 1.07 2.34 甲苯液0.86 1.76 四氯化碳液 1.58 0.88 松木油液0.86 1.76 邻苯二酸酣液 1.53 0.97 脂肪酸-软脂液0.85 2.73 脂肪酸-硬脂液0.84 2.3 汽油液0.73 2.22 甘油100% 液 1.26 2.43 (丙三醇) 1#燃油(煤油)液0.81 1.97 2#燃油液0.86 1.84 3#燃油液0.88 1.8 4#燃油液0.9 1.76 5#燃油液0.93 1.72 6#燃油液0.95 1.67 API中部原油液0.85 1.84 API汽油液0.88 1.76 SAE-SW(8#机油)液0.88 无SAE-20(20#机油)液0.89 无SAE-30(30#机油)液0.89 无铝固 2.64 0.96 铜固8.82 0.42 铅固11.34 0.13 镍固8.9 0.46 钛(商用)固 4.5 0.54 锌固7.05 0.4 钢固7.9 0.46

冷却法测金属的比热容(实验报告)

冷却法测量金属的比热容 【实验目的】 (1) 测量固体的比热容。 (2)了解固体的冷却速率与环境之间的温差关系,以及进行测量的实验条件。 【实验仪器】 本实验装置是金属比热容测量仪;实验样品是直径5mm 、长30mm 的小圆柱,其底部深孔中安放铜—康同热电偶。 【实验原理】 单位质量的物质,其温度升高1K (或1℃)所需的热量叫该物质的比热容,其值随温度而变化, 将质量为1M 的金属样品加热后,放到较低温度的介质(例如室温的空气)中,样品将会逐渐冷却,其单位时间的热量损失(Q t ??)应与温度下降速率成正比,由此到下述关系式: 111 Q C M t t θ???? = ????? ① ? 式中1C 为该金属样品在温度1θ时的比热容,1 t θ??? ????为金属样品在温度1θ时的 温度下降速率,根据冷却定律有: 1110()m Q a S t θθ?=-? ② 式中,1a 为热交换系数,1S 为该样品外表面的面积,m 为常数,1θ为为金属样品的温度,0θ为周围介质的温度。由式①和②,可得:

1 11 1110()m C M a S t θθθ?=-? ③ 同理,对质量为2M ,比热容为2C 的另一种金属样品,有: 2 22 2220()m C M S t θαθθ?=-? ④ 由式③和式④,可得: m m s a s a t M C t M C )()(0111022211 12 22θθθθθθ--=???? m m s a t M s a t M C C ) ()(01112202221112θθθθθθ -??-??= 如果两样品的形状尺寸都相同,即12S S =;两样品的表面状况也相同(如涂 层、色泽等),而周围介质(空气)的性质当然也不变,则有12a a =。于是当周围介质温度不变(即室温0θ恒定,而样品又处于相同温度1θ=θθ=2)时,上式可以简化为: $ 2 21 11 2)()( t M t M C C ????=θθ 如果已知标准金属样品的比热容1C ,质量1M ,待测样品的质量2M 及两样品 在温度θ时冷却速率之比1??? ????t θ和2??? ????t θ,就可求得待测金属的比热容2 C 。 已知铜在100℃时的比热容为:1393().Cu C J kg C -=? 【实验内容】 1.测量铁和铝在100℃时的比热容。 步骤: (1)选取长度、直径、表面光洁度尽可能相同的三种金属样品(铜、铁、铝)用物理天平或电子天平秤出它们的质量0M 。再根据Cu M >Fe M >Al M 这一

混合法测定金属的比热容

物理实验报告 姓名 NGUYEN MANH QUANG-阮孟光 学号 2140301239 班级 能动 47 混合法测定金属的比热容 物质比热容的测量属于量热学范围,由于量热实验的误差一般较大,所以要做好量热实验必须仔细分析产生各种误差的原因,并采取相应措施设法减小误差。 测定固体或液体的比热容,在温度变化不太大时常用混合量热法、冷却法、电流量热器法。本实验用混合法测定金属的比热容。 一、实验目的 1. 学习热学实验的基本知识,掌握用混合法测定金属的比热容的方法; 2. 学习一种修正系统散热的方法。 二、仪器及用具 量热器,水银温度计,物理天平,待测金属粒,停表,量筒,烧杯及电加热器等。 三、实验原理 1. 用热平衡原理侧比热容 在一个与环境没有热交换的孤立系统中,质量为m 的物体,当它的温度由最初平衡态0 θ变化到新的平衡态 i θ时,所吸收(或放出)的热量Q 为 )(0θθ-=i mc Q (1) 式中mc 称为该物体的热容,c 称为物体的比热容,单位为J/(kg·K )。 用混合法测定固体比热容的原理是热平衡原理。把不同温度的物体混合在一起时,高温物体向低温物体传递热量,如果与外界没有任何热交换,则他们最终达到均匀、稳定的平衡温度,这时称系统达到了热平衡。高温物体放出的热量1Q 与低温物体吸收的热量2Q 相等,即 1Q =2Q (2) 本实验的高温部分由量热器内筒、搅拌器、水银温度计和热水等组成,而处于室温的金属粒为系统的低温部分。设量热器内筒和搅拌器(二者为同种材料制成)的质量为1m ,比热容为1c ;热水质量为2m ,比热容为2c ;水银温度计的质量为 3m ,比热容为3c ,它们的共同

常用材料密度大全

常用材料密度大全 序号=材料名称;理论密度; 1=灰铸铁(≤HT200);7.2; 2=灰铸铁(≥HT250);7.35; 3=白口铸铁;7.4~7.7; 4=可锻铸铁;7.2~7.4; 5=工业纯铁;7.87; 6=铸钢;7.8; 7=钢材;7.85; 8=低碳钢(含碳0.1%);7.85; 9=中碳钢(含碳0.4%);7.82; 10=高碳钢(含碳1%);7.81; 11=高速钢(含钨9%);8.3; 12=高速钢(含钨18%);8.7; 13=不锈钢(1Cr18Ni9);7.93; 14=不锈钢(1Cr13);7.75; 15=不锈钢(1Cr17);7.70; 16=纯铜(紫铜);8.9; 17=H96,H90;8.8; 18=H80,H68;8.5; 19=H62,H59;8.5; 20=HPb74-3;8.7; 21=HPb63-3;8.5; 22=HPb63-0.1;8.5; 23=HPb59-1;8.5; 24=HSn90-1;8.8; 25=HSn70-1;8.54; 26=HSn62-1;8.5; 27=HSn60-1;8.5; 28=HAl77-2;8.6; 29=HAl67-2.5;8.5; 30=HAl60-1.1;8.5; 31=HAl66-6-3-2;8.5; 32=HMn58-2;8.5; 33=HMn57-3-1;8.5; 34=HMn55-3-1;8.5; 35=HFe59-1-1;8.5; 36=HSi80-3;8.5; 37=HNi65-5;8.5; 38=QSn4-3;8.8; 39=QSn4-4-2.5;8.75; 40=QSn4-4-4;8.9;

金属比热容的测量

金属比热容的测量 一、 实验目的: 1.了解牛顿冷却定律; 2.掌握冷却法测金属比热容的方法。 二、实验原理: 根据牛顿冷却定律,用冷却法测定金属的比热容是量热学中常用方法之一。若已知标准样品在不同温度的比热容,通过作冷却曲线可测量各种金属在不同温度时的比热容。本实验以铜为标准样品,测定铁、铝样品在100 C o 或200 C o 时的比热容。通过实验了解金属 的冷却速率和它与环境之间的温差关系以及进行测量的实验条件。单位质量的物质,其温度升高1K(1 C o )所需的热量叫做该物质的比 热容,其值随温度而变化。将质量为M 1的金属样品加热后,放到较低温度的介质(例如:室温的空气)中,样品将会逐渐冷却。其单位时间的热量损失(t Q ??)与温度下降的速率成正比,于是得到下述关系式: t M C t Q ??=??11 1θ (1) (1)式中C 1为该金属样品在温度1 θ时的比热容, t ??1θ为金属样品 在1 θ时的温度下降速率。根据冷却定律有: m s a t Q ) (0111θθ-=?? (2) (2)式中a 1为热交换系数,S 1为该样品外表面的面积,m 为常数, 1θ为金属样品的温度,0θ为周围介质的温度。由式(1)和(2),可得:

m s a t M C ) (011111 1θθθ-=?? (3) 同理,对质量为M 2,比热容为C 2的另一种金属样品,可有同样的表达式: m s a t M C ) (02222 2 2θθθ-=?? (4) 由上式(3)和(4),可得: m m s a s a t M C t M C )()(011102 2211 12 2 2θθθθθθ--=???? 所以: m m s a t M s a t M C C ) ()(011122 022211 1 2 θθθθθθ-??-??= 如果两样品的形状尺寸都相同,即S 1=S 2;两样品的表面状况也相同(如涂层、色泽等),而周围介质(空气)的性质当然也不变,则有a 1=a 2。于是当周围介质温度不变(即室温0 θ恒定而样品又处于相 同温度1 θ=θ θ =2 )时,上式可以简化为: 2 2111 2)( )( t M t M C C ????=θθ (5) 如果已知标准金属样品的比热容C 1质量M 1;待测样品的质量M 2 及两样品在温度θ时冷却速率之比,就可以求出待测的金属材料的比热容C 2。 几种金属材料的比热容见表1: 表1

常见物质比热和密度

常见物质比热、密度 各种物质的比热(25℃) Cal/(g℃) Kcal/(kg℃)(1kcal=1大卡=4.184kJ) 物质 比热 物质 比热 物质 比热 物质 比热氢气 3.41 松节油 0.42 无定形碳0.168 铜 0.092水 1.00 硫酸 0.34 石墨 0.174 银 0.056石蜡 0.77 硬橡胶 0.34 玻璃 0.20 锡 0.0504酒精 0.58 二硫化碳 0.24 水泥 0.19 汞 0.033甘油 0.58 空气 0.24 硫 0.18 铂 0.032乙醚 0.56 岩盐 0.22 炉渣 0.18 铅 0.031煤油 0.51 砖石 0.22 镍 0.106 金 0.031冰 0.50 陶瓷 0.26 钢 0.12 锌 0.0903软木塞 0.49 混凝土 0.21 生铁 0.13 铝 0.215橄榄油 0.47 大理石 0.21 铁 0.118 铬 0.11蓖麻油 0.43 干泥沙 0.20 黄铜 0.090 各种气体和蒸汽的定容定压比热Cal/(g℃) Kcal/(kg℃) 物质 温度 定压比热(Cp) 定容比热(Cv) 氢 16 3.41 2.42 氦 18 1.25 0.75 氨 20 0.51 0.39 水蒸汽 100-300 0.47 0.36 酒精蒸汽 108-220 0.45 0.40 乙醚蒸汽 25-111 0.43 0.40 氮 20 0.25 0.18 一氧化碳 18 0.25 0.18 空气 20-100 0.24 0.17 氧 20 0.22 0.16 二氧化碳 20 0.20 0.15 氯化氢 22-214 0.19 0.13

比热容1

比热容习题 1.质量相等的同种物质,温度升高越多,吸收的热量_________;同一种物质升高相同的温度时,_________越大的物体吸收的热量越多;质量相等的两种不同物质组成的物体,升高相同温度时,_______小的吸收热量少. 2.沿海地区的昼夜气温变化不大,而内陆沙漠地区的昼夜气温变化较大,形成这种现象的主要原因是_______________. 3.用两个相同的“热得快”分别给盛在两个相同杯子里的质量相等的水和煤油加热,问:(1)在相同的时间内,哪个温度升高的快些_______________;(2)升高相同的温度,哪个需要的时间长些_______;(3)从这个实验可得出什么结论_____________________. 4.把质量相同、材料不同的两个金属球甲和乙,加热到相同的温度,然后分别投入两杯初温相同、质量也相同的水中,最后发现投入乙球的杯内水温较高,那么可以断定甲、乙两种金属的比热容c甲_________c乙.(填“>”“=”或“<”) 5.一个物体由于温度的变化吸收或放出的热量多少,决定于_______、_______和_______.已知铝的比热容是0.88×103J/(kg℃),质量是100g的铝块,升高30℃需要吸收_____J的热量,降低30℃放出_______J的热量. 6.甲、乙两金属球的质量之比是5∶3,吸收相同的热量后,升高的温度之比为1∶5,则它们的比热容之比为_______. 7、某一热水器的主要技术参数: 容积/L :160 集热管采光面积/M^2 :2 吸热功率/KW :2 电热管额定功率/KW :2 冬天,该热水器装满了5℃的冷水,集热管平均吸热功率是1250W,热水器的平均效率是56%,白天阳光照射8h,达到温度35℃;夜晚需要45℃以上的水,则电热管至少正常工作()s. 8、炎热的夏天,人站在海水中感到凉爽,而当赤脚走在沙地上时却感到烫脚,这主要是因为___________已知水与沙子的比热容之比是4:1,质量相等的水和沙子,吸收相同的热量,升高的温度之比_________. 9、现有以下资料:汤的质量1.4kg,初温97℃,比热容4.2×10^3J/(kg.℃);肉的初温22℃,比热容3.5×10^3J/(kg.℃).基于健康缘故,肉必须至少加热至82℃,在汤中最多可以放入________kg肉.(不计热损失)

常用材料密度表各类材料

常用材料密度 序号材料名称密度(g/cm3)备注1空气(20℃)0.0012 2空气(20℃)0.0012 3空气(20℃)0.0012 4软木0.1-0.4 5软木0.1-0.4 6软木0.1-0.4 7泡沫塑料0.2 8泡沫塑料0.2 9泡沫塑料0.2 10泥煤0.29-0.5 序号材料名称密度(g/cm3)备注11泥煤0.29-0.5 12泥煤0.29-0.5 13工业用毛毡0.3 14工业用毛毡0.3 15工业用毛毡0.3 16木炭0.3-0.5 17木炭0.3-0.5 18木炭0.3-0.5 19焦炭0.36-0.53 20焦炭0.36-0.53 序号材料名称密度(g/cm3)备注21焦炭0.36-0.53 22烟煤粉0.4-0.7 23烟煤粉0.4-0.7 24烟煤粉0.4-0.7 25木材0.4-0.75 26木材0.4-0.75 27木材0.4-0.75 28皮革0.4-1.2

29皮革0.4-1.2 30皮革0.4-1.2 序号材料名称密度(g/cm3)备注31石墨(粉)0.45 32石墨(粉)0.45 33石墨(粉)0.45 34石棉线0.45-0.55 35石棉线0.45-0.55 36石棉线0.45-0.55 37熟石灰(粉)0.5 38熟石灰(粉)0.5 39熟石灰(粉)0.5 40胶合板0.56 序号材料名称密度(g/cm3)备注41胶合板0.56 42胶合板0.56 43褐煤0.6-0.8 44褐煤0.6-0.8 45褐煤0.6-0.8 46高炉渣0.6-1 47高炉渣0.6-1 48高炉渣0.6-1 49干煤灰0.64-0.72 50干煤灰0.64-0.72 序号材料名称密度(g/cm3)备注51干煤灰0.64-0.72 52汽油0.66-0.75 53汽油0.66-0.75 54汽油0.66-0.75 55煤灰0.7 56煤灰0.7 57煤灰0.7

金属比热容的测定实验报告

金属比热容的测定实验报告 篇一:实验11 金属比热容的测定3600 实验二金属比热容的测定- 99 - 实验十一金属比热容的测定 根据牛顿冷却定律,用冷却法测定金属比热容是热学中常用方法之一。若已知标准样品在不同温度的比热容,通过作冷却曲线可测量各种金属在不同温度时的比热容。本实验以铜为标准样品,测定铁、铝样品在100oC 时的比热容。实验目的 1.通过本实验了解金属冷却速率和它与环境之间的温差关系以及进行测量的实验条件,进一步巩固牛顿冷却定律; 2.用冷却法测定金属比热容。实验仪器 金属比热容测量仪、升降台、热源(电烙铁)、铜-康铜热电偶、金属样品

(铁、铝、铜)、防风筒(加盖)、电源线、真空保温杯、调零线、秒表、支架。 实验装置如图2-1所示,对测量试样温度采用常用的铜-康铜做成的热电偶,当冷端为冰点时,测量热电偶热电动势差的二次仪表由高灵敏、高精度、低漂移的放大器加上三位半数字电压表(放大电路的满量程为20mV)组成,由数字电压表显示的mV数即对应待测温度值。加热装置可自由升降和左右移动。被测样品安放在大容量的防风圆筒内即样品室,其作用保持高于室温的样品自然冷却,这样结果重复性好,可以减少测量误差,提高实验准确度。本实验可测量金属在各种温度时的比热容(室温到2000C)。其中: a. 热源,加热采用75瓦电烙铁改制而成, 利用底盘支撑固定并可上下移动(其电源由金图2-1 属比热容测量仪上的“热源”开关控制); b. 实验样品,是直径5mm,长30mm

的小圆柱,其底部深孔中安放热电偶(其热电动势约/0C),而热电偶的冷端则安放在冰水混合物内; c. 铜-康铜热电偶; d. 热电偶支架; e. 防风容器; f. 三位半数字电压表[其输出电压(温度)由金属比热容测量仪中的数字电压表读出],显示用三位半面板表; g. 冰水混合物。实验原理 单位质量的物质,其温度升高1K所需的热量叫做该物质的比热容,其值随温度而变化。将质量为M1的金属样品加热后,放到较低温度的介质中,样品将会逐渐冷却。其单位时间的热量损失?Q/?t与温度下降的速率成正比(由于金属样品的直径和长度都很小,而导热性能又很好,所以可认为样品各处的温度相同) , - 100 -基础物理实验(二) 于是得到下述关系式: ?Q?C1M1??1

实验四 冷却法测金属的比热容

实验四 冷却法测定金属的比热容 【实验目的】 1.掌握用冷却法测定金属的比热容,测量金属在室温至200℃温度时的比热容。 2.了解金属的冷却速率与环境之间的温差关系,以及进行测量的实验条件。 【实验仪器】 FD-JSBR 型金属比热容测量仪,秒表。 【实验原理】 单位质量的物质,其温度升高或降低1K (1℃)所需的热量,叫做该物质的比热容,其值随温度而变化。根据牛顿冷却定律,用冷却法测定金属的比热容是量热学常用方法之一。若已知标准样品在不同温度的比热容,通过作冷却曲线可测量各种金属在不同温度时的比热容。本实验以铜为标准样品,测定铁、铝样品在100℃或200℃时的比热容。 实验装置由加热仪和测试仪组成如图4-1所示。加热仪的加热装置可通过调节手轮自由升降。被测样品安放在有较大容量的防风圆筒即样品室内的底座上,测温热电偶放置于被测样品内的小孔中。当加热装置向下移动到底后,对被测样品进行加热;样品需要降温时则将加热装置移上。仪器内设有自动控制 限温装置,防止因长期不切断加热电源而引起温度不断升高。 将质量为1M 的金属样品加热后,放到较低温度的介质(例如室温的空气)中,样品将会逐渐冷却。其单位时间的热量损失(t Q ??/)与温度下降的速率成正比,于是得到下述关系式: t M C t Q ??=??111θ (4-1) 式中1C 为该金属样品在温度1θ时的比热容,t ??1 θ为金属样品在1θ的温度下降速率, 根据冷却定律有: 图4-1金属的比热容测量仪装置

()1110Q a s m t θθ?=-? (4-2) 式中1a 为热交换系数1S 为该样品外表面的面积,m 为常数,1θ为金属样品的温度,0θ为周围介质的温度。由式(4-1)和(4-2),可得 ()1 11 1110C M a s m t θθθ?=-? (4-3) 同理对质量为2M ,比热容为2C 的另一种金属样品,可有同样的表达式: ()2 22 2220C M a s m t θθθ?=-? (4-4) 由(4-3)和(4-4)式,可得: ()()2 22 22201 111011C M a s m t a s m C M t θθθθθθ?-?=?-? (4-5) 所以 ()()1 1 22202 1221110M a s m t C C M a s m t θθθθθθ?-?=?-? (4-6) 如果两样品的形状尺寸都相同,即21s s =;两样品的表面状况也相同(如涂层、色泽等),而周围介质(空气)的性质当然也不变,则有21a a =。于是当周围介质温度不变(即室温0θ恒定而样品又处于相同温度θθθ=-21)时,上式可以简化为: 1 22 112? ?? ????? ?? ????=t M t M C C θθ (4-7) 如果已知标准金属样品的比热容1C 质量1M ;待测样品的质量2M 及两样品在温度θ时冷却速率之比,就可以求出待测的金属材料的比热容2C 。 几种金属材料的比热容见表4-1,实验装置如图4-1所示。 表4-1 )

常用材料一般密度表

常用材料一般密度表 名称密度(kg/m3) 说明 1.土、砂、砂砾、石 1350 干,松,e=1.0 1600 干,φ=40°,压实 1800 湿,φ=35°,压实黏土 2000 很湿,φ=20°,压实 腐殖土1500~1600 干,φ=40°;湿,φ=35°;很湿,φ=25 1220 干,松 1600 干,φ=35°,压实 1800 湿,φ=35°,压实砂土 2000 很湿,φ=25°,压实黄土1250 黏土夹卵石1700~1800 干,松 1500~1700 干,松 1600~1920 干,压实 砂夹卵石 1890~1920 湿 1400 干,细砂砂1700 干,粗砂 1600~1800 干 卵石 1400~1500 堆置石屑1600 花岗岩片石1540 堆置 石灰岩片石1520 堆置 页岩片石1480 堆置 白云岩片石1600 堆置石粉1600 矿渣1000~1200

续上表名称密度(kg/m3)说明 炉渣850 花岗岩、大理石2800 石灰石2640 玄武岩2940 长石2550 2.石灰、水泥、灰土与混凝土 生石灰块1100 堆置,φ=30° 生石灰粉1200 堆置,φ=35° 熟石灰膏1350 石膏粉900 1000 压实石棉400 松 灰土1750 石灰:土=3:7 石灰三合土1750 石灰、砂、卵石 1250 轻质,松散,φ=20° 1450 散装,φ=30°水泥 1600 袋装压实,φ=40°矿渣水泥1450 普通硅酸盐水泥1200~1300 松散 火山灰质水泥850~1150 2300 不振捣素混凝土2400 振捣 加气混凝土550~750 泡沫混凝土400~600 矿渣混凝土2000 钢筋混凝土2500~2600 粉煤灰陶粒混凝土1950 3.金属 铸铁7250 钢材7850 低碳钢7850 含碳0.1% 中碳钢7820 含碳0.4% 高碳钢7810 含碳1% 高钨钢8300 含钨9% 不锈钢7750 含铬13% 4.沥青 石油沥青1000~1100 煤沥青1200~1340 乳化沥青980~1050

常见金属材料的比重及熔点表大全(分享借鉴)

常见金属材料的比重及熔点表 金属材料名称 镁 铝 铁 镍 铅 汞 钨 金 银 铜 元素符号 Mg Al Fe Ni Pb Hg W Au Ag Cu 比 重 1.74 2.7 7.87 8.9 11.37 13.6 19.3 19.32 10.49 8.96 金属材料 名 称 灰口铁 白口铁 碳素钢 黄铜 青铜 钢 元素符号 —— —— —— —— —— —— 比 重 6.8-7.4 7.2-7.5 7.81-7.85 8.5-8.85 7.5-8.9 7.8-7.9 金刚石:3550 钨:3410 纯铁:1535 各种钢:1300~1400 各种铸铁:1200左右 铜:1083 金:1064 银:962 铝:660 锌:419.5 铅:327 锡:232 硫代硫酸钠:48 冰:0汞:-38.9 固态水银:-39 固态酒精:-117 固态氮:-210 固氢:-259 固态氦:-272 名称 熔点 ℃ 热导率 W/(m 2·K) 比热容 J/(kg ·K) 名称 熔点 ℃ 热导率 W/(m 2·K) 比热容 J/(kg·K) 灰铸铁 1200 46.4-92.8 544.3 铝 658 203 904.3 铸钢 1425 489.9 铅 327 34.8 129.8 低碳钢 1400-1500 46.4 502.4 锡 232 62.6 234.5 黄铜 950 92.8 393.6 锌 419 110 393.6 青铜 995 63.8 385.2 镍 1452 59.2 452.2 金属名称 铝 铜 锰 铅 钡 钴 铁 钼 锑 铋 铬 镁 镍 锡 元素符号 Al Cu Mn Pb Be Co Fe Mo Sb B Cr Mg Ni Sn 熔 点 660.2 1083 1245 327.4 1285 1495 1539 2622 630.5 271.3 1855 650 1455 231.9

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