物质比热容的测定研究(14)

物质比热容的测定研究

定律可知: 待测液体在dt 时间内所吸收的热量dQ 应等于它从电热丝吸收的热量减去它在dt 时间所放出的热量。即

dQ IVdt E(T T0)dt （9）

式中I、V 分别为加热电阻丝两端的电压及流过其中的电流。根据比热的定义式

dQ (cm c0m0)dT （10）

中c 为待测液体的比热容,m 为待测液体的质量；c0为铜的比热容，m 0为铜制内筒及搅拌器的质量。结合初始条件: t= 0, T = T初(T初为待测液体的初始温度) ,由式(7)、(8)、(10) 可得待测液体的温度T 随加热时间t的变化关系式

T T0 IV/E {(T初 T0 IV/E] exp[( Et/(cm c0m0)]} (11) 由式(4)知：待测液体的温度是加热时间t和散热系数E的二元非线性函数，若系统与外界环境之间有热量交换，则温度上升缓慢。在外界环境温度T 0附近，在dt

时间内，可认为系统和外界环境之间无热量的交换，电热丝产生的热量完全被待测液体、内筒、搅拌器吸收，则

dQ IVdt （12）

由式(10)、(12)可得待测液体的比热容

c [IV/(dT/dt) c0m0]/m （13）

由式(13)可知，只要确定出待测液体的温度T随加热时间t的变化规律，求出在温度为T0的dT/dt值，即可求出待测液体的比热容

3.2.2 实验结果与讨论

实验中以煤油为待测液体，分别在量热器系统密封和开放两种情况下进行实验，温度每变化1℃，记录相应的加热时间，测得待测液体的温度T随加热时间t的变化规律如图3.1、图3.2所示(实验中m0= 151.90g, c0= 0.385J/g.℃)。