α1S1 (T1
− T20 ) n2 − T10 ) n1
若两种金属样品的形状和尺寸都大致基本相同，则可认为 S1 = S2 ；若两种样品的表面状况也基本相
同（如涂层、色泽等），又处于同一环境中进行观察，那么周围介质（空气）的性质当然也相同，则可认
为α1 = α 2 ， n1 = n2 。于是，当周围介质温度不变（即室温 T10 = T20 = T0 恒定），而两种样品又处于相同 温度 T1 = T2 = T 时，上式可简化为如下形式：
4
5
6
7
8
9 10
温度 T（℃）
时间 t（分） 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
温度 T（℃）
时间 t（分） 22 23 24 25 26 27 28 29 30
温度 T（℃）
表二：铝盘散热数据记录
m2 =_______g
时间 t（分） 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
温度 T（℃）
实验要点
1. 把加热盘放到隔热板上，设定加热盘加热所需的温度值（70℃），然后再把温度指示选择换档开关旋至 “加热盘温度”档，使加热盘加热到 70℃左右。
2. 记录铜盘和铝盘的质量分别为 m1 和 m2 。 3. 测量标准铜盘在温度 T =50℃时的自然冷却速率：
加热标准铜盘，当标准铜盘温度上升到 60℃左右时，让标准铜盘通过外表面直接向环境散热（自然冷 却）。记录铜盘的散热情况（记录铜盘散热温度区间 55℃-45℃，记录起始时刻为 t=0 时刻，每隔一分钟记 录一个数据） 4. 测量待测铝盘在温度 50℃附近的自然冷却速率：
（1）
式中， c1 为该金属样品在温度 T1 时的比热容。又根据牛顿冷却定律有：
ΔQ Δt
= α 1S1 (T1
− T10 ) n1
（2）
式中，α1 为热交换系数， S1 为该样品外表面的面积， n1 为与周围介质的状况有关的系数， T1 为金属
样品的温度， T10 为周围介质的温度。由式（1）﹑（2），可得：
确定度为：
E = cAl − c2 ×100% = _________
c Al
误差分析及讨论
加热待测铝盘，当待测铝盘温度上升到 60℃左右时，让待测铝盘通过外表面直接向环境散热（自然冷 却）。记录铝盘的散热情况（记录铝盘散热温度区间 55℃-45℃，记录起始时刻为 t=0 时刻，每隔一分钟记 录一个数据）
数据处理
1. 表一：铜盘散热数据记录
m1 =_______g
时间 t（分） 0
1
2
3
c1 m1
ΔT1 Δt
= α1S1 (T1 − T10 ) n1
（3）
同理，对质量为 m2 、比热容为 c2 的另一种金属样品，可有同样的表达式：
c2 m2
ΔT2 Δt
= α 2 S2 (T2
− T20 )n2
（4）
由式（3）﹑（4），可得：
c2
=
c1
m1
ΔT1 Δt
α 2S2
(T2
m2
ΔT2 Δt
时间 t（分） 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
温度 T（℃）
时间 t（分） 22 23 24 25
温度 T（℃）
2．根据所记录数据作出散热铜盘及铝盘的散热冷却曲线(T∼t 图)。
3．根据铜盘及铝盘的散热冷却曲线分别求出铜盘及铝盘在温度 50℃附近的冷却速率 ΔT1 和 ΔT2 。 Δt Δt
实验目的 实验原理 实验仪器及图片 实验要点 数据处理
冷却法测量金属比热容
实验目的
1. 了解金属的冷却速率和它与环境之间温差的关系。 2. 学会用冷却法对金属的比热容进行测量。
实验原理
比热容是物质的一种属性。单位质量的物质，其温度每升高(或降低)1K（或 1℃）所需吸收(或放出)
的热量叫做该物质的比热容。任何物质都有自己的比热容,其值大小会随物质温度的高低而发生变化。
将质量为 m1 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。
由于金属样品的直径和厚度都很小，而导热性能又很好，所以可认为样品各处的温度相同，则其在单位时
间内的热量损失（△Q/△t）应与其温度下降速率（△T1/△t）成正比，满足如下关系式：
ΔQ Δt
=
c1 m1
Δ T1 Δt
4．已知铜在 50℃时的比热容为: ccu = 393 J (Kg⋅o C) ，求出铝盘在温度 T =50℃时的比热容 c2 。源自c2=c1
m1 m2
Δ T1
Δt ΔT2
Δt
= _________
5. 已知铝在 50℃时的比热容理论值为: cAl = 904J / Kg ⋅ °C ，根据以上测量结果可得本次测量的相对不
c2
=
c1
m1 m2
Δ T1
Δt ΔT2
Δt
（5）
由上式可知，如果已知标准金属样品的比热容 c1 、质量 m1 、待测样品的质量 m2 及两样品在温度 T 时
的温度下降速率之比 ΔT1 和 ΔT2 ，就可求出待测的金属比热容c2。
Δt Δt
实验仪器及图片
FT-EH-IV 数字智能化综合实验仪,测量实验装置(包括测温台,加热盘,铜盘,铝盘各一件)