物质比热容的测定研究(4)
时间:2025-05-15
时间:2025-05-15
物质比热容的测定研究
第一章 绪论
物质的比热容是物质特性的重要参量,比热容数值可提供对理论物理计算的最直接验证,也是决定某些近代理论所用的假设是否适用的最直接方法。有关物质比热容的测定在量热学实验中具有广泛的应用,特别是在新能源、新材料的研制中,量热学的方法是至关重要的。 物质有固、液、气三种状态之分,而三种状态的物质的比热容的测量方法有相同的,也有仅适用于某种状态物质的测量方法,如:固体和液体的比热容的测定都可用混合法和冷却法,而膨胀法和超声法却只能用于测量气态物质的比热容,鉴于此,本文分别从固体、液体和气体三种状态对物质比热容的测量进行了研究。
固体比热容指单位质量的热容量,也是特定粒子电子、原子、分子等结构及其运动特性的宏观表现。测量固体物质比热容对于了解固体物质性质,物质内部结构等都具有重要的意义,常用于测量固体物质比热容的方法有动态法、混合法、冷却法等。
金属是重要的固态物质,本文对固体物质比热容的测量重点介绍了金属比热容的测量,金属比热容是金属物质的重要特性,其测量方法有多种, 用得较多的是用混合法。
测定液体比热容的方法很多,如混合法(将已知热容和温度的固体与待测液体混合的方法)、比较法(将待测液体与已知比热容的纯水在同样测量条件下比较的方法)等。本文重点介绍了另外两种常用测量液体比热容的方法:电热法和冷却法。
比热容是一个重要的物理量,物质比热容的测量是物理学的基本和重要的测量之一。固液气三种状态的物质比热容的测量方法一般不相同,即使同在固液气某类物质中,其测量方法也不只一种。各种测量方法各有其优点,但也有其弊端,选取一种最适合的方法,是测量物质比热容的关键,应综合从物质本身、环境条件、实验设备以及实验结果修正和精确度等多方面考虑,选取最佳测量方法。
第二章 固体物质比热容的测定
2.1动态法测固体比热容
2.1.1实验原理