1 金属丝杨氏模量的测定.pdf

冷却法测量金属比热容 实验目的 实验原理 实验仪器及图片 实验要点 数据处理 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 c m ΔT1 （1） 1 1 Δt Δt 式中，c 为该金属样品在温度T 时的比热容。又根据牛顿冷却定律有： 1 1 ΔQ n1 （2） S ( −T α T ) 1 1 1 10 Δt 式中，α 为热交换系数，S 为该样品外表面的面积，n 为与周围介质的状况有关的系数，T 为金属 1 1 1 1 样品的温度，T 为周围介质的温度。由式（1）﹑（2），可得： 10 ΔT 1 n1 （3） c m S ( T−α T ) 1 1 1 1 1 10 Δt 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： ΔT 2 n2 （4） c m S ( −T α T ) 2 2 2 2 2 20 Δt 由式（3）﹑（4），可得： ΔT 1 n2