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1 金属丝杨氏模量的测定.pdf

发布:2017-05-30约6.99千字共3页下载文档
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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
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