固液比热容测定装置的实验原理

固液比热容测定装置【实验目的】

1． 学会用电热法测定固体的比热容；
2． 熟练掌握物理天平和量热器的使用方法。  
【技术指标】
1． 电阻丝的阻值：        R=30Ω
2． 铜电极的质量：        m4=      g
【实验原理】
设在量热器中，装有质量为m1、比热容为c1的液体（蒸溜水），蒸溜水中安装有阻值为R的电阻丝，将待测固体样品放入蒸溜水中。如果按照实验电路图一，闭合开关K，则有电流通过电阻丝R，根据焦耳—楞次定律，电阻产生的热量为
Q放=IUt                       （1）
其中I为电流强度，单位用安培；U为加在R上的电压，单位为伏特；R为电阻，单位用欧姆； t为通电时间，单位用秒，则热量Q的单位为焦耳。
待测固体样品、蒸溜水、量热器内筒和铜电极等吸收电阻R释放的热量Q放后，温度升高。若量热器中固体的质量为m、其比热容为c；水的质量为m1，其比热容为c1；量热器内筒的质量m2，其比热容为c2；搅拌器的质量为m3，其比热容为c3；铜电极的质量为m4，其比热容为c4。初始温度（包括量热器及其附件）为T1，加热终了的温度为T2，则有
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：    
    如果计算出Q放= IUt，再称出待测固体、蒸溜水、量热器内筒和搅拌器的质量m、m1、m2和m3，铜电极的质量m4已给出，并测出温度TI、T2，就由（4）式可得到待测固体的比热容c（ c1、c2、c3和c4比热容由实验室给出）。