比热测量方法和原理

① 冷却法测量金属的比热容的基本原理是什么

首先测出高温金属的温度之后向其供应单位数量的已知比热容的物质，之后等到被测金属温度下降之后，测出此时被测金属的温度，算出减少的温度，之后再算冷却物质的温度，冷却之前要先测出冷却物质的初始温度，冷却完成后，量出其温度算出温差，由于比热容已知，因此此时可以求出总共的热量，在初一被测物体的温度就算出来了

② 比热容如何测出

测量这个物体单位质量的温度发生改变时的热能变化大小，打个比方，测量出1千克的水温度上升1摄氏度所需要吸收的热量为X焦耳，则可知水的比热容为“X焦耳/(度*千克)”

③ 如何用混合法测量铜块的比热容

一、实验目的比热容是描述物体热学性质的一个重要物理量。根据热平衡原理用混合法测定金属比热容是量热学中的方法之一。本实验用此法测定金属样品的比热容，实验在量热器内进行。要求学生掌握量热器、温度计、普通天平的正确使用方法；掌握用混合法测定金属的比热容；并学习根据误差分析合理选择参量进行实验。二、实验原理单位质量的物质，其温度升高1K(或1)所需的热量叫做该物质的比热容。把具有一定温度和质量的待测系统与已知温度、质量、比热容的已知系统混合，如果整个系统和外界没有热交换，则热量将由高温系统传向低温系统，高温系统放出的热量全部被低温系统所吸收，最后两系统达到平衡状态。此即热平衡原理。将比热容为C质量为温度为的待测金属样品投入温度为的盛有水的量热器中，设量热器内筒（包括搅拌器）的质量为，比热容为，水的质量为，比热容为，温度计浸入水中部分的体积为（以为单位），以表示待测金属样品与量热系统热平衡后的温度。由热平衡原理可知： (1)式中左方是待测样品传递给量热系统的热量表达式，右方是量热系统所得之热量表达式。因此: (2)常温情况下，铜的比热容；水的比热容； 为温度计浸入水中部分的热容。三、仪器用具量热器、温度计（0-50和0-100各一支）、普通天平一台、待测金属粒若干、蒸汽锅、酒精灯、水、冰块。量热器简介：量热器是通过测定物体间传递的热量来求出物质的比热，潜热及化学反应热的仪器。是为了尽量减少实验系统与环境之间的传导，对流和辐射这三种方式而设计的。其结构如图1-9-1所示，主要是由两个金属筒（良导体）组成。将内筒放在有盖的大筒中，并插入带有绝缘柄的搅拌器和温度计，内筒放置在绝热架上，两筒互不接触，夹层中间充满不传热的物质（一般为空气），这样就构成量热器。量热器外筒用绝热盖盖住，使内桶上部的空气不与外界发生对流。一般，常将内筒外壁与和外筒外壁镀亮，以减少热辐射影响，这样内筒与外筒及环境之间不易进行热交换，因而我们可以通过测定量热器内筒中待测物体和已知热容量诸物体之间交换的热量来计算待测物的比热和潜热等。图1 量热器示意图量热器只能使实验系统粗略的接近一个孤立系统。为了尽量减少系统与外界热交换，实验操作时也要注意绝热问题。如尽量少用手触摸量热器的任何部分；应在远离热源（或空气流通太快）的地方做量热实验；应使系统与外界温度差尽可能小；应尽量迅速的完成实验等等。尽管如此，在不同的热学实验中，根据不同的情况还应进行散热或吸热修正。四、注意事项1、（1）式成立的条件是系统与外界绝热，实验中这是不可能的，除非系统与环境温度时时刻刻完全相同，否则就不可能完全达到绝热的要求。为了尽可能使系统与外界交换的热量达到最小，以减小这种误差，除了使用量热器以外，在实 验操作过程中必须注意以下几点：（1）尽可能使系统与外界温差小。（2）尽量使实验过程进行的迅速。（3）量热器要远离蒸汽锅炉。（4）量热器不要放在日光下和空气流动快的地方。（5）混合、搅拌时要避免水溅出2、待测金属样品质量温度，水的质量初温如何选择？应以实验误差最小，操作方便为原则。一般情况温度计浸入水中部分热容，在（2）式中略去1.94V，根据不确定度的合成，有： (3)略去其中小量可得： (4)由此可见，本实验被测量的不确定度主要来自温度测量。加大温差可以减小相对不确定度。因此，选择各参量时须注意加大温差的几条途径是：（1）增加待测金属样品的质量。（2）提高待测金属样品的温度。（3）减少水的质量。同时需注意：（4）水不能太少以致不能浸没金属（5）高温的金属投入过程中损失较大，因此投入时速度要快，否则热量损失过大会带来较大的系统误差。（6）(4)式是在系统和外界没有热量交换的前提下，评定测量结果不确定度的近似表达式。实际测量过程很难满足系统和外界没有热量交换的条件。因此，评定测量结果不确定度还应考虑到系统和外界热量交换导致的测量结果不确定度分量。五、实验内容1．自行设计数据记录表格。2．自行拟定主要实验步骤。3．合理选择实验参量测定金属比热容。4．对结果进行具体的误差分析，讨论各次数据的离散程度和原因。5.把结果表示成的形式。六、思考题1．用混合法能否测定不良热导体的比热？为什么？2．分析实验过程中还有哪些因素会影响测量结果？操作过程中如何尽量减少其影响？参考文献1、陆廷济等．物理实验教程．上海：同济大学出版社，20002、赵鲁卿，王玉文.普通物理实验.西安：西北大学出版社，19933、丁慎训，张连芳.物理实验教程.北京：清华大学出版社，2002 http://202.207.213.2/physic/dzkjjqtwj01/dxwldzjan/1_9.htm

记得采纳啊

④ 用差热分析仪测量材料的比热容的原理

各种热效应（蒸发、升华、熔融、结晶、相变、相生成等）焓变值测定和比热容测定：

DSC谱峰面积是热量的直接度量，DTA谱峰面积正比于吸放热热量、反比于热阻，而热阻又是温度的函数，故DSC谱能够直接给出焓变ΔH，而DTA不能。DTA谱需同时先后测定试样某欲定量热量的峰的面积，再选取热效应温度与试样峰温一致或接近的另一个有已知焓变数据的标准物质、进行该热效应峰面积的测定。经过两者峰面积和焓变的转换求得试样焓变。根据焓变值可鉴定物质或判断归属热效应峰的性质。

比热的DSC测定：

使单位质量物质温度升高1°C所需要的热量称为比热容或比热。比热与状态参数直接有关，因此，分别有定压比热Cp、定容比热Cv或饱和蒸汽压下的比热Cs等之分。

DSC测比热时，试样必须不发生吸放热反应；采用恒温-升温-再恒温的控温程序，测空坩埚在升温阶段的空白实验DSC曲线0，再在相同仪器参数下测（空坩埚+试样1）在升温阶段的DSC曲线1，在两端恒温阶段的两次实验曲线一般是重合的。

设0,1曲线的热流分别为dq(0)/dt,dq(1)/dt，则试样质量为m、定压比热为Cp和升温速率β的关系是

dq(1)/dt-dq(0)/dt=mCpβ,

从而可求解得Cp。【见附图中曲线0,1】

显然，此直接测试法测得Cp的精度受热流、β、m的精度的影响，容易增大实验偏差。如果采用如下的“比值测试法”，使试样1热流H(1)和标准物质2热流H(2)直接进行比较：

[m(1)Cp(1)β]/[m(2)Cp(2)β]=[m(1)Cp(1)]/[m(2)Cp(2)]=dq(1)/dt-dq(2)/dt=H(1)/H(2),

Cp(1)=Cp(2)m(2)H(1)/[m(1)H(2)],

所得比热Cp的精度将大大提高。Cp(2)是标准物质2（如蓝宝石）的比热Cp值，可以从手册中查到。蓝宝石360°K=86.85°C的C=0.212cal/g·deg=0.887J/g·deg。

【见附图中曲线0,1,2】

⑤ 气体比热容比实验上采用测量方法有哪些

气体比热容比实验上采用测量方法有哪些
可以用Dmass气体质量流量控制器来调节气体的流
量大小，其原理也是用气体的定压比热原来来测量流量的。

⑥ 物质比热容测定方法的研究

用混合法测定固体的比热容的误差分析

作者：唐春仙
学号：200802050232 班级：08物理2班
引言：〔1〕根据热平衡原理,用混合法测定固体的比热容是测量热容常用方法,以往的实验方法虽有一定的优越性,但也有不完善之处,例如:加热装置与测混合体温度装置分离,当把高温物体取出后投入到量热筒的过程中,必然会向周围空间散失热量,这部分的偏差只能靠缩短操作时间来弥补;插入量热筒中的水银温度计在指示温度的同时也要吸收热量;同时还要考虑到量热筒和搅拌装置吸收的热量;另外当物体投入到量热筒时少量水的飞溅引起总质量的减少;加上实验时的环境和温度、实验中的操作和读取数据等原因,都会带来一定的误差.
摘要：此实验时在理想条件下进行的实验，在实际的过程中是不可能达到的，因为是不可能达到系统与外界没有热量交换的。因此，我们只能对实验进行进一步的改善，而不能达到没有热量散失的理想状态，本文就主要是对实验中出现的误差进行了分析，并归纳出了误差的一些来源。并对此实验进行一定的改进
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
关键词：混合法 比热容 误差分析

Key word: Mixing method Compared to heat capacity Error analysis

三．实验原理
温度不同的物体混合后，热量将由高温物体传给低温物体，如果在混合过程中和外界没有热交换，最后将达到均匀稳定的平衡的温度，在这过程中高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量，此称为热平衡原理。本实验即根据热平衡原理用混合法测定固体的比热。
将质量为m、温度为t2的金属块投入量热器的水中，设量热器（包括搅拌器和温度计插入水中部分）的热容量为c，其中水的质量为m0，比热为c0，待测物体投入水中之前的水温为t1，在待测物投入水中以后，其混合温度为t，则在不计量热器与外界的热交换的情况下，将有：
（1）
即

其中(1)中的C是量热器的热容，可根据其质量和比热容算出，设量热筒和搅拌器由相同的物质组成，其质量：量热器的q可以根据其质量和比热容算出。设量热器筒和搅拌器由相同的物质（铝）制成，其质量为m1，比热容为c1，温度计插入水中部分的体积为V，则
（2）
为温度计插入水中部分的热容，但V的单位为cm3。也
所以：C=m c +c
=166.1 +1.9
=1.52 ( )
以上讨论是在假定量热器与外界没有热交换时的结论，实际上只要有温度差异就必然会有热交换存在，因此，必须考虑如何防止或进行修正热散失的影响，热散失的途径主要有以下几点。
1.在将物体投放到量热器中的时候，量热器中的热量有散失，因此，我们应尽量缩短投放时间。
2.防止量热器的外部有水附着在上面，因为水的蒸发会损失一定的热量，实验时要用干毛巾将量热器内筒的外壁擦干。
3.在投入待测物之后，再混合过程中量热器与外部有热交换，在本实验中由于测量的是导热良好的金属块，从投入物体到系统达到一个稳定的混合温度所需时间是很短的。所以可以采用热量出入相互抵消的方法消除系统的影响，即控制量热器的初温，使初温在室温以下，混合以后的末温在室温以上。
因此采用作图的方法进行对热量的修正。
五．数据
表＜一＞
时间T（min） 0 1 2 3 4 5
温度t（ ）
20.02 20.05 20.15 20.31 20.45 20.51

表＜二＞
时间（min） 5 t c
温度（ ）
24.70 27.11 28.13 28.60

3 表＜三＞
时间（min） 6 7 8 9 10 11 12
温度（ ）
28.55 28.45 28.14 28.07 27.97 27.89 27.55

表〈四〉
金属的质量（g） 352.4 金属块的温度（ ）
58.3
量热器热容（ ）
1.52
水的质量（g） 89.5
水的比热容（ ）
4.187
放入物之前水温（ ）
20.70
混合温度（ ）
28.70 热筒搅拌器质量 166.1
热筒搅拌器比热 9.04
温度计的体积(mL) 1.10

根据以上数据可以计算出金属的比热；

=（89.5 +1.52 ）（28.70-20.70） 352.4 （58.30-28.70）
=4.27 （ ）
标准不确定度的计算；
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（ ）
所以金属的弥补确定度为：U=2.684（ ）
所以金属的比热容就为：C=4.27 +2.684（ ）
由实验结果可知实验中存在着很大的误差。但这些误差且是不可避免的，我们只能减小误差和减少一些误差的来源。并且在量热学实验中，由于无法避免系统与外界的热交换，实验结果总是存在系统误差，有时甚至很大，以至无法得到正确结果。所以，校正系统误差是量热学实验中很突出的问题。为此可采取如下措施：
（1） 要尽量减少与外界的热量交换，使系统近似孤立体系。此外，量热器不要放在电炉旁和太阳光下，实验也不要在空气流通太快的地方进行。
（2） 采取补偿措施，就是在被测物体放入量热器之前，先使量热器与水的初始温度低于室温，但避免在量热器外生成凝结水滴。先估算，使初始温度与室温的温差与混合后末温高出室温的温度大体相等。这样混和前量热器从外界吸热与混合后向外界放热大体相等，极大地降低了系统误差。
（3） 缩短操作时间，将被测物体从沸水中取出，然后倒入量热器筒中并盖好的整个过程，动作要快而不乱，减少热量的损失。
（4） 严防有水附着在量热筒外面，以免水蒸发时带走过多的热量。水不能太少以致不能浸没金属。
（5） 不要让手或身体接近量热筒，以免影响系统的温度。
（6） 量热筒中温度计的位置要适中，不要让他靠近低温物体，因为未混合好的局部温度可能回很低，不能代表整个系统的温度。
在采取以上措施后，散热的影响仍难以完全避免。被测物体放入量热器后，水温达到最高温度前，整个系统还会向外散热。所以理论上的末温是无法得到的。这就需要通过实验的方法进行修正：在被测物体放入量热器前4~5min就开始测读量热器中水的温度，每隔1min读一次。当被测物体放入后，温度迅速上升，此时应每隔0.5min测读一次。直到升温停止后，温度由最高温度均匀下降时，恢复每分钟记一次温度，直到第12min截止。由实验数据作出温度和时间的关系T-t曲线（图5.3.3-1）。

为了推出式（2）中的初温T1和末温T2，在图5.3.3-1中，对应于室温T室曲线上之G点作一垂直于横轴的直线。然后将曲线上升部分AB及下降部分CD延长，与此垂线分别相交于E点和F点，这两个交点的温度坐标可看成是理想情况下的T1和T2，即相当于热交换无限快时水的初温与末温。在图中，吸热用面积BGE表示，散热用面积CGF表示，当两面积相等时，说明实验过程中，对环境的吸热与放热相消。否则，实验将受环境影响。实验中，力求两面积相等
附记：温度计插入水中部分的热容可如下求出。已知水银的密度为 ，比热容为 ，其1 的热容为 。而制造温度计的耶那玻璃的密度为 ，比热容为 ，其1 的热容为 ，它和水银的很相近，因为温度计插入水中部分的体积不大，其热容在测量中占次要地位，因此可认为它们1 的热容是相同的。高温度计插入水中部分的体积为V( )，则该部分的热容可取为1.9V(J.℃-1)。V可用盛水的小量筒去测量。
参考文献：

⑦ 实验中采用什么方法来测量比热容

可以在热传导比较少的容器中放入质量为m1的温度为t1的水,再放入质量为m2的待测物体温度为t2,放置一段时间后,测量水和物体的共同温度t3.（t1>t2>t3）
Q=CM（T1-T2）
所以 C水*m1*（t1-t3）=C物*m2*（t3-t2）
所以物体的比热容可求.

⑧ 比热容怎么探测出来雪比热容，水比热容，水蒸气比热容，一样吗晶体比热容，非晶体比热容各有什么特点

根据温度变化算得。人在实验室里面是可以定量地算热量的，然后根据被加热的物体的质量和温度变化，是可以计算比热容的。

⑨ 如何测定物体的比热

1)比热容 : 单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称：比热，用字母“c”表示。 (2)比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。 (3)比热的单位：在国际单位制中，比热的单位是焦／（千克·℃)，读作焦每千克摄氏度。 如果某物质的比热是a焦／（千克·℃)，它是说单位质量的该种物质，每升高1℃时(或降低1℃时)，吸收(或放出)的热量是a焦。 (4)比热表 比热是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热。物理学

⑩ 什么是比热容,如何测量答案

解答：比热容是表示不同种类物质吸放热性能的物理量。

1.在物理学中，把单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫这种物质的比热容。

2.测定金属块比热容的方法：

把一定质量的金属块加热到一定的温度，投入一定质量、初温已知的水中，达到热平衡时，再测出共同末温，利用Q吸=Q放=cm(t₂-t₁)进行计算。