实验题目：混合法测量固体比热容
实验目的：通过本实验，学会采用混合法测固体的比热容。

实验仪器：量热器(见右图所示),冰,水,干毛巾,天
平(带砝码),绝热套筒,锌粒,温度计,秒表,
加热装置等.
实验原理、步骤及测量记录：
本实验采用混合法测固体比热容,根据其原
理,假定:(实际室温:)
用天平测得量热器及搅拌器的质量和为：
查资料知：
又测得大气压强：
查表可知此状态下沸水的温度：
假定温度计没入水中的体积为：
利用公式：
))(0.2()'(1231112T T cm K VJ c m mc T T c m x x -⋅⋅++=--- 可初步计算得水的质量：
取量热器及搅拌器并注入水放在天平上，调节水的质量得热器及搅拌器和水的质量：
计算得水的质量为：
在实验台上（套筒之外）利用冰进行水的降温操作，使其降到，并使冰彻底融化掉。

再将其放入绝热套筒中，密封。

然后将已加热15分钟的锌粒迅速放入量热器中，密封。

迅速记录温度随时间的变化。

记录数据如下所示：
表一，量热器中的温度
随时间的变化
时间(min) 0 1 2 3 4 5
温度() 23.20 23.35 23.40 23.42 23.45 23.48
时间(min) 5:25 5:28 5:41 5:50 5:54 6:02
温度() 29.50 29.70 29.80 29.90 30.00 30.10
时间(min) 6:15 6:30 6:46 7:25 7:46 8:30
温度() 30.20 30.25 30.30 30.20 30.10 30.05
时间(min) 9:00 9:30 10:30 11:30 12:30 13:30
温度() 30.02 30.00 29.99 29.98 29.97 29.97
时间(min) 14:30 15:30 - - - -
温度() 29.97 29.97 - - - -
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2009
05
22
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测量温度计没入水的体积：
数据处理：
根据以上数据可用Origin8.0画出温度随时间的变化图，见
下图：
根据公式： ))(0.2()'(1231112T T cm K VJ c m mc T T c m x x -⋅⋅++=--- 及图中
计算得锌的比热容为：
相对误差为：
误差分析及改进：
本实验有一些系统误差修正的方法，比如采取补偿措施，缩短操作时间，沸点的校正等，有效地减小了系统误差。

但是当把锌粒倒进量热器后，温度会迅速变化，此时对
时间和温度的读数存在误差，应尽可能的多读些数据，尽可能读准确。

我们可以对实验作如下改进：对时间和温度的读数，可以采用高频照相机对温度计进行监控，从而可以得到准确的数据。

如果有条件可以用温度传感器直接用电脑监控温度变化，当然这可以运用到整个实验。

思考题：
1. 为使系统从外界吸热与向外界放热大体相抵，你采取了哪些措施？结果怎样？
答： 使用绝热套筒尽量减少与外界的热量交换，使系统近似孤立体系；采取补偿措施；缩短操作时间，实验中将锌从沸水中取出，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；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；进行沸点校正，先测量空气压强再查得水的沸点。

以上措施有效地减小了系统误差。

2.设计出一种测量液体比热容的方法，并创造条件做实验。

答： 法一，只要稍加改进，就可以把此实验改成测液体（比
如水）的比热容。

在带入数据运用公式：
))(0.2()'(1231112T T cm K VJ c m mc T T c m x x -⋅⋅++=--- 计算锌的比热容时，只要把水的比热容当成未知量，
锌的比热容按查资料所得数据带入即可求得水的比热容。

法二，我们可以利用电阻对液体进行加热，计算出电阻所产生的热量（）作为液体所吸收的热量，同时记录液体的起止温度，利用公式：)(12T T mc Q -= 即可算得液体的比热容，可以利用本实验同样的思路减小系统误差。