❶ 液體比熱容實驗怎麼求待測液體的比熱容
可以採用溶解熱測定裝置，用電解法測定液體的比熱容。在用保溫杯做成的量熱計中裝有
電阻為R的電熱絲，若電熱器的兩端電壓為U，電流為I，通電時間為t,則電熱器放出的熱量為：
Q=I²Rt=IUt
若向量熱計中加某已知熱容為C1、質量為m1的液體A，加熱後使得量熱計的溫度升高△T1。假定損失的熱量可以忽略，即全部熱量用於提高量熱計及其內部液體的溫度。則可寫出如下熱平衡式：
IUt1=C1△T1+C計△T1
式子中C計為量熱計的熱容，即除液體以外，使體系溫度上升1k所需的熱，量綱為J·K-1·kg-1;△T1為絕熱溫升。用上式可計算出量熱計的熱容C計。
測定某未知溶液X的熱容時，將未知溶液加入量熱計中用同樣的方法進行試驗，同樣可以寫出：
IUtx=Cx△Tx+C計△Tx
將C計、絕熱溫水升△Tx、電壓U、電流I和通電時間為tx代入上式即可計算出所測液體的熱容Cx
❷ 物質比熱容測定方法的研究
用混合法測定固體的比熱容的誤差分析
作者：唐春仙
學號：200802050232 班級：08物理2班
引言：〔1〕根據熱平衡原理,用混合法測定固體的比熱容是測量熱容常用方法,以往的實驗方法雖有一定的優越性,但也有不完善之處,例如:加熱裝置與測混合體溫度裝置分離,當把高溫物體取出後投入到量熱筒的過程中,必然會向周圍空間散失熱量,這部分的偏差只能靠縮短操作時間來彌補;插入量熱筒中的水銀溫度計在指示溫度的同時也要吸收熱量;同時還要考慮到量熱筒和攪拌裝置吸收的熱量;另外當物體投入到量熱筒時少量水的飛濺引起總質量的減少;加上實驗時的環境和溫度、實驗中的操作和讀取數據等原因,都會帶來一定的誤差.
摘要：此實驗時在理想條件下進行的實驗，在實際的過程中是不可能達到的，因為是不可能達到系統與外界沒有熱量交換的。因此，我們只能對實驗進行進一步的改善，而不能達到沒有熱量散失的理想狀態，本文就主要是對實驗中出現的誤差進行了分析，並歸納出了誤差的一些來源。並對此實驗進行一定的改進
Abstract: When this experiment carries on the experiment under the ideal condition, is not impossible to achieve in the actual process, because is not impossible to achieve the system and the outside do not have the interchange of heat.Therefore, we only can to test carry on the further improvement, but cannot achieve did not have the thermal disappearing perfect condition, this article mainly is to the error which tested appears has carried on the analysis, and inced erroneous some origins.Regarding this and tests makes certain improvement
關鍵詞：混合法 比熱容 誤差分析
Key word: Mixing method Compared to heat capacity Error analysis
三．實驗原理
溫度不同的物體混合後，熱量將由高溫物體傳給低溫物體，如果在混合過程中和外界沒有熱交換，最後將達到均勻穩定的平衡的溫度，在這過程中高溫物體放出的熱量等於低溫物體所吸收的熱量，此稱為熱平衡原理。本實驗即根據熱平衡原理用混合法測定固體的比熱。
將質量為m、溫度為t2的金屬塊投入量熱器的水中，設量熱器（包括攪拌器和溫度計插入水中部分）的熱容量為c，其中水的質量為m0，比熱為c0，待測物體投入水中之前的水溫為t1，在待測物投入水中以後，其混合溫度為t，則在不計量熱器與外界的熱交換的情況下，將有：
（1）
即
其中(1)中的C是量熱器的熱容，可根據其質量和比熱容算出，設量熱筒和攪拌器由相同的物質組成，其質量：量熱器的q可以根據其質量和比熱容算出。設量熱器筒和攪拌器由相同的物質（鋁）製成，其質量為m1，比熱容為c1，溫度計插入水中部分的體積為V，則
（2）
為溫度計插入水中部分的熱容，但V的單位為cm3。也
所以：C=m c +c
=166.1 +1.9
=1.52 ( )
以上討論是在假定量熱器與外界沒有熱交換時的結論，實際上只要有溫度差異就必然會有熱交換存在，因此，必須考慮如何防止或進行修正熱散失的影響，熱散失的途徑主要有以下幾點。
1.在將物體投放到量熱器中的時候，量熱器中的熱量有散失，因此，我們應盡量縮短投放時間。
2.防止量熱器的外部有水附著在上面，因為水的蒸發會損失一定的熱量，實驗時要用干毛巾將量熱器內筒的外壁擦乾。
3.在投入待測物之後，再混合過程中量熱器與外部有熱交換，在本實驗中由於測量的是導熱良好的金屬塊，從投入物體到系統達到一個穩定的混合溫度所需時間是很短的。所以可以採用熱量出入相互抵消的方法消除系統的影響，即控制量熱器的初溫，使初溫在室溫以下，混合以後的末溫在室溫以上。
因此採用作圖的方法進行對熱量的修正。
五．數據
表＜一＞
時間T（min） 0 1 2 3 4 5
溫度t（ ）
20.02 20.05 20.15 20.31 20.45 20.51
表＜二＞
時間（min） 5 t c
溫度（ ）
24.70 27.11 28.13 28.60
3 表＜三＞
時間（min） 6 7 8 9 10 11 12
溫度（ ）
28.55 28.45 28.14 28.07 27.97 27.89 27.55
表〈四〉
金屬的質量（g） 352.4 金屬塊的溫度（ ）
58.3
量熱器熱容（ ）
1.52
水的質量（g） 89.5
水的比熱容（ ）
4.187
放入物之前水溫（ ）
20.70
混合溫度（ ）
28.70 熱筒攪拌器質量 166.1
熱筒攪拌器比熱 9.04
溫度計的體積(mL) 1.10
根據以上數據可以計算出金屬的比熱；
=（89.5 +1.52 ）（28.70-20.70） 352.4 （58.30-28.70）
=4.27 （ ）
標准不確定度的計算；
U（m）= =0.058（g） U（ )= =0. 058（g）
U(m )= =0.058（g） U(t )= =0.577（ ）
U(t )= =0.058（ ） U( )= =0.058（ ）
所以金屬的彌補確定度為：U=2.684（ ）
所以金屬的比熱容就為：C=4.27 +2.684（ ）
由實驗結果可知實驗中存在著很大的誤差。但這些誤差且是不可避免的，我們只能減小誤差和減少一些誤差的來源。並且在量熱學實驗中，由於無法避免系統與外界的熱交換，實驗結果總是存在系統誤差，有時甚至很大，以至無法得到正確結果。所以，校正系統誤差是量熱學實驗中很突出的問題。為此可採取如下措施：
（1） 要盡量減少與外界的熱量交換，使系統近似孤立體系。此外，量熱器不要放在電爐旁和太陽光下，實驗也不要在空氣流通太快的地方進行。
（2） 採取補償措施，就是在被測物體放入量熱器之前，先使量熱器與水的初始溫度低於室溫，但避免在量熱器外生成凝結水滴。先估算，使初始溫度與室溫的溫差與混合後末溫高出室溫的溫度大體相等。這樣混和前量熱器從外界吸熱與混合後向外界放熱大體相等，極大地降低了系統誤差。
（3） 縮短操作時間，將被測物體從沸水中取出，然後倒入量熱器筒中並蓋好的整個過程，動作要快而不亂，減少熱量的損失。
（4） 嚴防有水附著在量熱筒外面，以免水蒸發時帶走過多的熱量。水不能太少以致不能浸沒金屬。
（5） 不要讓手或身體接近量熱筒，以免影響系統的溫度。
（6） 量熱筒中溫度計的位置要適中，不要讓他靠近低溫物體，因為未混合好的局部溫度可能回很低，不能代表整個系統的溫度。
在採取以上措施後，散熱的影響仍難以完全避免。被測物體放入量熱器後，水溫達到最高溫度前，整個系統還會向外散熱。所以理論上的末溫是無法得到的。這就需要通過實驗的方法進行修正：在被測物體放入量熱器前4~5min就開始測讀量熱器中水的溫度，每隔1min讀一次。當被測物體放入後，溫度迅速上升，此時應每隔0.5min測讀一次。直到升溫停止後，溫度由最高溫度均勻下降時，恢復每分鍾記一次溫度，直到第12min截止。由實驗數據作出溫度和時間的關系T-t曲線（圖5.3.3-1）。
為了推出式（2）中的初溫T1和末溫T2，在圖5.3.3-1中，對應於室溫T室曲線上之G點作一垂直於橫軸的直線。然後將曲線上升部分AB及下降部分CD延長，與此垂線分別相交於E點和F點，這兩個交點的溫度坐標可看成是理想情況下的T1和T2，即相當於熱交換無限快時水的初溫與末溫。在圖中，吸熱用面積BGE表示，散熱用面積CGF表示，當兩面積相等時，說明實驗過程中，對環境的吸熱與放熱相消。否則，實驗將受環境影響。實驗中，力求兩面積相等
附記：溫度計插入水中部分的熱容可如下求出。已知水銀的密度為 ，比熱容為 ，其1 的熱容為 。而製造溫度計的耶那玻璃的密度為 ，比熱容為 ，其1 的熱容為 ，它和水銀的很相近，因為溫度計插入水中部分的體積不大，其熱容在測量中佔次要地位，因此可認為它們1 的熱容是相同的。高溫度計插入水中部分的體積為V( )，則該部分的熱容可取為1.9V(J.℃-1)。V可用盛水的小量筒去測量。
參考文獻：