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文檔簡介

冷卻法測定金屬比熱容試驗目的：（1）用冷卻法測金屬樣品的比熱容。（2）了解熱電偶的測溫原理及應用方法。試驗儀器:導熱系數(shù)測定儀,杜瓦瓶，熱電耦，秒表，游表卡尺，標準金屬樣品，待側金屬樣品。試驗原理：單位質量的物質，其溫度升高1K（或1℃）所需的熱量叫做該物質的比熱容，其值隨溫度變化。將質量為M1的金屬樣品加熱后，放到較低溫度的介質（如室溫的空氣）中，樣品將會逐漸冷卻。其單位時間的熱量損失（DQ/Dt（1）式中C1為該金屬樣品在溫度q1時的比熱容，Dq/Dt為金屬樣品的溫度q1時的溫度下降速率，根據(jù)牛頓冷卻定律有（2）式中a1為熱交換系數(shù)，S1為該樣品外表面的面積，l為與周圍介質有關的系數(shù)，q1為金屬樣品的溫度，q0為周圍介質的溫度。由（1）和（2）式可得（3）同理，對質量為M2、比熱容為C2的另一種標準金屬樣品，可有同樣的表達式（4）如果兩樣品的形狀和尺寸都相同，即S1=S2；兩樣品表面狀況也相同（如涂層、色澤），而周圍介質的性質也不變，則有a1=a2。于是當周圍介質溫度不變，兩樣品又處于相同溫度q1=q2=q時，由（3）和（4）式可得（5）試驗中以銅為標準：三：試驗內容用銅－康銅熱電偶測量溫度，而熱電偶的熱電勢采用溫漂極小的放大器和三位半數(shù)字電壓器，經信號發(fā)大后輸入數(shù)字電壓表顯示的滿量程位20mv。讀出的mv數(shù)查表即可換算成溫度。選取長度、質量、表面光潔度盡可能相同的三種金屬樣品（銅、鐵、鋁）用物理天平稱出他們的質量。在根據(jù)cu>Fe>Al這一特點，把他們區(qū)別開。使熱電偶熱端的銅導線與數(shù)字表的正端相連，冷卻銅導線與數(shù)字表的負端相連。當數(shù)字電壓表讀數(shù)為某一定值即為200℃（對應的熱電動勢9.286mv）時，切斷電源移去電爐，樣品繼續(xù)安放在與外界基本隔絕的金屬圓筒內自然冷卻（筒口需蓋上蓋子）當溫度降到102℃（對應的熱電動勢4.371mv）時開始記錄，測量樣品由102℃下降到98℃（對應的熱電動勢4.1

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