怎样测自来水的比热容：要求（1）需要的器材（2）操作的步骤（3）数据记录的表格设计（4）数据的处理及最后的结果表示

怎样测自来水的比热容：要求（1）需要的器材（2）操作的步骤（3）数据记录的表格设计（4）数据的处理及最后的结果表示
怎样测自来水的比热容：
要求（1）需要的器材（2）操作的步骤（3）数据记录的表格设计（4）数据的处理及最后的结果表示

怎样测自来水的比热容：要求（1）需要的器材（2）操作的步骤（3）数据记录的表格设计（4）数据的处理及最后的结果表示
Q=cm/△t
质量好说,拿个锅,空锅称一下,加水称一下,减一下就是水的m
温度好说,温度计,时时测量
关键在于Q的热量的测量,这个...难啊...玩笑的,其实可以看电表,因为用电能转化热能嘛,但是毕竟无法达到100%,所以有误差
所以咯,看一定质量的自来水,吸收了一定的热量,温度升高了多少就ok啦,还要做几次实验平均一下.

材料 定值电阻 低压直流电源 水 烧杯 秒表 天平 温度计
步骤（略简单点。自己设计的嘛）
用天平称量质量为M kg的水
水倒入烧杯，正确放入温度计，待温度计示数不变时读出T1℃
将电阻连入电路放入水中，检查电路，闭合开关同时启动秒表。
3分钟后断开开关并立即读数T2℃
用Q=I平方RT算出来热量
再用热量除以除以质量与温度差...

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材料 定值电阻 低压直流电源 水 烧杯 秒表 天平 温度计
步骤（略简单点。自己设计的嘛）
用天平称量质量为M kg的水
水倒入烧杯，正确放入温度计，待温度计示数不变时读出T1℃
将电阻连入电路放入水中，检查电路，闭合开关同时启动秒表。
3分钟后断开开关并立即读数T2℃
用Q=I平方RT算出来热量
再用热量除以除以质量与温度差的乘积即可得到
注：最好不要用煤气，电饭锅等。热效率低，误差很大。有时候效率只有70%甚至更低，那么你测出来的比热容就要大的多了

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1.水在0摄氏度时就会结冰,无法测
2.水的比热容很大,升高相同温度,吸热多,所以升高(降低)1摄氏度所用时间很长,浪费时间.
3.当水在-1~4摄氏度时,会产生反常的热缩冷胀.
总结:因此,我们不选用水作为测温物质
1． 用电热法测定水的比热容
本实验测定水的比热容采用电功量热法，其依据是焦耳热效应。若加在电热丝两端的电压为V，通

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1.水在0摄氏度时就会结冰,无法测
2.水的比热容很大,升高相同温度,吸热多,所以升高(降低)1摄氏度所用时间很长,浪费时间.
3.当水在-1~4摄氏度时,会产生反常的热缩冷胀.
总结:因此,我们不选用水作为测温物质
1． 用电热法测定水的比热容
本实验测定水的比热容采用电功量热法，其依据是焦耳热效应。若加在电热丝两端的电压为V，通
过的电流为 I，则在时间 dt内电场力做功为： (19.1)
这些功全部转化为热量，使一个盛水的量热器系统温度升高，该系统吸收的热量为：
(19.2)
其中为水的质量；为量热器系统（包括内筒、电热丝、玻璃套管、搅拌器以及温度计浸没水中
的那一部分等）的热容。
如果通电过程中无热量散失，则 ，即： (19.3)
当V、I均不随时间变化时，对式(19.3)积分，并令t=0及时，系统温度，则有：
(19.4)
如果已知，则由式(19.4)即可求出水的比热容c。诚然，像实验18中那样，靠给定一系列的比
热容及在实验中不易称量的质量，可以求出；但理论上计算的往往与实际过程发生较大的偏离。
这是因为：搅拌器长时间上下摇动会使其与外部环境有更多的接触机会，由它带走并随时传递给外部
环境的热量，可能要几倍于其自身温度升高所需要的热量；玻璃套管及温度计的热容，也会因实验者
选用水量的多寡，以及由系统温度向室温的过渡区域的影响而变得难于估计；等等。此外，本实验的
目的还在于寻求一种水比热容的绝对测量方法，不希望给出更多的物理学常数，而是通过实地测定来
实现。
将质量、温度的冷水，与量热器内已经通电加热过的水（假定其质量仍为，温
度已变为 ）相混合，若平衡温度为，则，由热平衡方程可得：
(19.5)
将式(19.4)与 (19.5)联立，消去，整理后得： (19.6)
式(19.6)即水比热容的计算式。式中虽不出现及，但对实验来讲，它们给予水比热容c 测
量结果的影响依然存在。例如：的选取将直接影响 的大小，而且为了使对测量结果
不确定度的影响减小，又需考虑的量值，以及m与之比的选择等等。

2． 散热修正
由于通电过程中，系统温度与环境温度不相一致，所以，实验系统与外界的热量交换是不可避免
的。设系统实际达到的末温与无热量交换时所应抵达的末温偏离 ，则有：
(19.7)
根据牛顿冷却定律，在系统与环境温差不大，且处于自然冷却的情况下，系统的降温制冷速率：
(19.8)
式中，是一个与系统表面积成正比、并随表面辐射本领及系统热容而变的常数，称为降温常数。
其物理意义为：单位温差下，单位时间内因与外界的热量交换而导致的温度变化量。单位：。及
分别表示系统的表面温度及环境温度。
以相等的时间间隔连续记录通电加热过程中系统温度 随时间
的变化。为求降温常数，切断加热电源后，仍连续记录系统温
度 随时间的变化。当可假定室温不变时，对
(19.8)式求解，并以降温过程中的边界条件：时， 代入，
可得： (19.9)
当时间间隔很小、以致可假定系统温度随时间作线性变化时，其在任一时间间隔内的平均温度可
写作： (19.10)
将式(19.9)及式(19.10)代入式(19.8)，可求出系统在不同表面温度下，时间内由于散热而导致
的温降 ，即： (19.11)
式(19.11)对加热过程中所有的时间间隔求和，将式(19.10)代入并整理，可得整个加热过程中由于散
热而导致的总温降 ，即： (19.12)
将 代入式(19.7)，即可求出修正后系统的末温 。


【仪器用具】
包括物理天平（或电子天平），量热器，搅拌器，加热器（带有玻璃套管的电热丝），数字式温
度计，双路可跟踪直流稳定电源（0-30V,0-3A，其使用方法见说明书），
停表，烧杯，待测样品水及冰等。


【实验内容】
1. 向量热器内加入适量（约2/5）的水，称取其合质量m1。将其置于量热器外筒内，通电加热。调
整加热电流适当，待电流、电压稳定后记录其数值。充分搅拌后读取系统初温 ，同时计时。以
为间隔连续记录加热升温至断电停止加热（约10 min），以及降温过程（约12 min）中系统温度随时
间的变化。
加热过程中，应不断搅拌，并注意观察电流、电压是否存在起伏。如有波动，应予记录，并在最
后取其等效平均值。
2．混合过程
重新测量量热器中的水温 ，迅速将准备好的、温度为 的冷水注入量热器（约至
4/5 ）内，使之混合。充分搅拌后读取其平衡温度。最后称取其总质量m2。

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