① 如图1所示是小明探究“比较水和煤油的比热容大小”的实验装置.(1)为保证让水和煤油在相同时间内能吸收
(1)根据焦耳定律Q=I2Rt,甲乙串联电流和通电时间相同,为保证不同物质能吸收相同的热量,甲、乙两个电阻丝的阻值必须相等;
(2)物体吸热的多少还与物体的质量有关,所以实验时还要使这两种不同物质的初温和质量都相同;
(3)实验中,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少;
(4)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
② 想知道铁和沙子哪个的比热容更大一些,设计了如图所示的实验装置,将沙子和铁屑分别
湿砂子,测的其比热容为1.5X10的3次方焦/(千克×摄氏度)
干砂子的比热容为1.1X10的3次方焦/(千克×摄氏度)
铁则是0.46×10的3次方焦/(千克×摄氏度)
另外你的图好像看不到
③ 空气比热容比的测定
空气比热容比的测定【实验目的】 1. 学习用绝热膨胀法测定空气的比热容比;2. 观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。 【实验仪器】 VJ-NCD-Ⅲ空气比热容比综合实验仪、实验装置、数字温度计实验模板、万向光电门、VJ-HMJ-I数字毫秒计【实验原理】1、 数字式温度计设计图1⑴成温度传感器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上,它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出,一般用于-50℃—+150℃之间温度测量,温敏晶体管是利用管子的集电极电流恒定时,晶体管的基极——发射极电压与温度成线性关系。为克服温敏晶体管生产是基极电压的离散性,均采用了特殊的差分电路。集成温度传感器有电压型和电流型二种,电流输出型集成温度传感器,在一定温度下,它相当于一个恒流源。因此它具有不宜受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰。具有很好的线性特性。⑵AD590的工作电源范围+4V—+30V,在终端使用一只取样电阻(一般为10K),即可实现电流到电压的转换。测量精度比电压型的高,其灵敏度为1微安/伏。⑶如果AD590集成温度传感器的灵敏度不是严格的1.000微安/℃,而是略有差异,可改变取样电阻的阻值,使数字式温度计的测量误差减少。⑷绝对温度跟摄氏温标的转换:T(K)=273.2+t(℃)。2.绝热膨胀法测定空气的热容比:若以比大气压P0稍高的压力P1向容器内压入适量的空气,并以与外部环境温度T1相等之单位质量的气体体积(称为比体积或比容)作为V1,如下图中的I(P1,V1,T1)表示这一状态。然后急速打开阀门,即令其绝热膨胀,降至大气压力P0,并以II(P2,V2,T2)表示该状态。由于是绝热膨胀,T2〈T1,所以,若再迅速关闭阀门并放置一段时间,则系统将从外界吸收热量且温度升高至T1;因为吸热过程中体积(比容)V2不变,所以,压力将随之增加为P3;即系统又变至状态III(P3,V3,T3)。因此态I至状态II的变化是绝热的,图2故满足泊松公式: (1)而状态III与状态I是等温的,所以,玻意耳定律成立,即: (2)由⑴及⑵式消去V1、V2可解得: (3) 可见,只要测得测量,,的值可测量出空气的比热容如果用⊿,⊿分别表示,与大气压强的差值时,则有: =+⊿;=+⊿ (4)将⑷式代入⑶式,并考虑到〉〉⊿,〉〉⊿,则:及 所以: ⑸同样,只要用压力计测得实验过程中,时与的压力差⊿,⊿,即可通过 ⑸式求出比热容比。【实验内容与步骤】 绝热膨胀法测定空气的比热容比1. 用电缆线和导线连好实验装置、数字温度计实验模板和仪器面板。2. 调节数字温度计实验模板上的取样电阻,室温由0.1℃的温度计测得(实验室提供);3. 调节使IC2输出为室温t(℃)4. 打开出气阀;调节仪器“调零钮”使压强差值为零;5. 关闭出气阀,挤压打气球,向容器内压入适量的空气(压强差值不应超过15kPa),压强为P1,观察温度 、压强差的变化,记录此状态 I(P1,V1,T1)的⊿ 、T1的值。6. 打开出气阀,即令其绝热膨胀,降至大气压强,变为状态II(P2,V2,T2),由于是绝热膨胀,,再迅速关闭阀门并放置一段时间,则系统温度将升至,压强将随之增加为,其状态为III(P3,V3,T3),记录此状态时⊿ 、T1值。注:打开出气阀放气时,当听到放气声将结束时应迅速关闭出气阀,7. 根据⑸式,即可求出空气的比热容比8. 重复以上步骤进行多次测量(如5次、10次)求平均值。 【注意事项】1. 向容器内压入空气时,压强差值不超过15kpa;2. 实验内容6打开出气阀放气时,当听到放气声将结束时应迅速关闭出气阀,提早或推迟关闭出气阀,都将影响实验要求,引入误差。由于数字电压表有滞后显示,如用计算机实时测量,发现此放气时间约零点几秒,并与放气声产生消失一致,而且关闭也需要零点几秒的时间,所以关闭出气阀用听声更可靠些;3. 实验要求环境温度基本不变、如发生环境温度不断下降情况,可在远离实验仪适当加温,以保证实验正常进行。 【数据记录及处理】 ⊿(kpa)⊿(kpa)(kpa) 【思考题】1. 该实验的误差来源主要有哪些?2. 如何检查系统是否漏气?如有漏气,对实验结果有何影响?3. 对该实验提出改进意见,或设计一套新的实验方案。注:空气的公认值:C=1.0032, C=0.7106,g=1.412。
④ 在比较酒精和水比热容大小的实验中,用如图1的装置对相同质量的酒精和水进行加热,得到图2的温度-时间坐
(1)装置中用一盏酒精灯的火焰对同样的试管加热,目的是方便控制在相同的时间内两种液体吸收热量相同.
水的沸点是100℃,由图象所示沸点可判断出水和酒精的图象,加热20s时,水升高的温度低,由此可判断,在质量和吸收热量相同的条件下,水吸热本领较强,即水的比热容大.
(2)酒精吸收热量,内能增加,加热到40s时比20s时吸收的热量多,温度升高的高,所以40s时酒精的内能大.
(3)用酒精灯加热两种液体,是通过热传递方式改变液体的内能;
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