次含有待测液体，另一次含有已知热容的标准液体样品，并使这两次冷却过程的实验条件完 全相同，从而测量式(2)中未知液体的比热溶。 在上述实验过程中，使实验系统进行自然冷却，测出系统冷却过程中温度随时间的变化 关系，并从中测定未知热学参量的方法，叫做冷却法：对两个实验系统在相同的实验条件下 进行对比，从而确定未知物理量，叫做比较法。比较法作为一种实验方法，有广泛的应用。 利用冷却法和比较法来测定待测液体（饱和食盐水）的热容的具体方法下： 利用式(2)分别写出对已知标准液体即水)和待测液体（即饱和食盐水）进行冷却的公式， 如下： 1n0-0,)n=k1+b (3) Cs 6-名6 (4) 以上两式中C,和C,”分别是系统盛水和盐水时的热容。如果能保证在实验中用同一个容 器分别盛水和盐水，并保持在这两种情况下系统的初始温度、表面积和环境温度等基本相同， 则系统盛水和盐水时的系数k与k相等，即： k=k”=k 令S和S”分别代表山(3)式和（④式画出的两条直线的斜率，即 可得 S'Cs=S'Cs" (5) 式中S和S”的值可山最小二乘法得出，热容Cg和Cs分别为 Cs=mc+m+mc:+C Cs=mcx +mc+mc:+C 其中m,m”,C,cx分别为水和盐水的质量比热容：m,m,C,c,分别为量热器内简 和搅拌器的质量及比热容：℃和心℃”分别为温度计浸入已知液体和待测液体部分的等效热 容。山于数宁温度计测温按着浸入液体部分的等效热容相对系统的很小，故可以忽略不计， 利用式(5有 ex= [sC-m4+m,) m S" (6)
其中水的比热容为 c04.18☐10J/kg0K 量热器内筒和搅拌器通常用金属铜制作，其比热容为： G=c=0.389×103J/kg·K) 三、实验仪器及介绍 FD一LCD一A液体比热容实验仪 D一LCD一A液体比热容实验仪是通过冷却比较法测定液体比热容的实验装置。它具 有以下优点： 1.设计了单片机控制的数字式精密温度测量仪，该温度测量仪可同时测量实验装置内 筒和外简温度，并有定时报时、自动保存数据功能，有利于实验测量准确读数或查阅实验数 据。 2.对待测液体量杯及外用恒温装胥进行优化设计，能史好地满足待测液体自然冷却的 规律，减小实验误差。 仪器主要山实验容器和实验主机组成，其示意图见图1所示。实验容器是只有内、外筒 的专用量热器。外简是一个很大的有机玻璃筒，外筒及其中水热容量比量热器热容量大得相 当多，以保持恒温，并以此作为实验的“环境”。内筒是用金属铜制作的，内盛待测液体（或 己知液体)，内筒和液体（或已知液体）组成我们所要考虑的系统。 该装省基本上满足了实验系统需在温度恒定环境中冷却的条件
1 891011 图】实验装置示意图 1.实验主机2.温度显示表3.查阅按钮4.复位按钮5.电源开关6.实验外筒 7.实验内简8.环境水9.传感器T。10.被测液体11.传感器T12.坚周螺丝 仪器的技术指标和功能简介 1.电源要求 仪器对工作电源的要求是：单相二线220V士5%，50Hz。 2.定时报时功能 开机运行后，主机会在每分钟的最后两秒启动内骨的峰鸣器发声，表示一分钟时间到了。 3.数7温度传感器 仪器配备有两个DS18B20温度传感器，温度量程0~100℃，显示分辨率：0.1℃.这两 个温度传感器分别测量内简液体温度TA、外简液体温度T 实验时，按照仪器后面板的标签，把【外筒温度传感器】放入外简“环境水”中，把【内 筒温度传感誉】放入内筒被测液体中。开机运行后，温度显示表会自动切换显示T、TB的 值。 切换的规律：每分钟的前58秒显示TA,最后2秒显示T。显示TA时，第一位数码管 显示成“A”。显示b时，第一位数码管显示成“b'”。注意：显示Tb时，蜂鸣器会发声 服警，不要惊慌。 4.自动保存数据功能 实验过程中，仪器有自动记录温度的功能：开机或复位的前20分钟，仪器会每分钟的 最后1秒自动保存T的温度值。实验结束后，您在仪器前面板上按“查询”键，就可以查 阅这些数据
5.教据查阅功能 每次实验开始的前20分钟，在每分钟木，T值被自动保存一次。 实验结束后，按“查询”健，即可依次读取保存的T⅓值。查询时，第一位数码管表示 温度值的编号。举例： “0”表示第1分钟未时记的T值 “1”表示第2分钟未时记录的T值 “8”表示第9分钟未时记录的T值 表示第10分钟未时记录的TA值 “0.”表示第1分钟未时记录的T值 “1.”表示第12分钟未时记录的TA值… “8.”表示第19分钟未时记录的T值 “9.”表示第20分钟未时记录的T值 按一下“查询'”键，则读取下一个Ta值。读取20个后，从第一个重新读取。查询完 毕后，按“复位”键可重新实验。同时，所有T值自动清除。 注意：实验过程中按下“查询”或“复位”能，会使当前的实验天折。 提示：仪器的联机软件可以让实验过程简化。通过仪器内置的申行接口和电脑联机，运 行联机软件。联机软件每隔固定时间，自动从实验仪扶取数据。实验后，可以通过该软件对 数据进行处理。具体的使用方法，请看联机软件的使用手册 四、实验内容 用冷却法测定饱和食盐水的热容 1.将外筒冷却水加全适当高度（要求（的波动幅度个超过±0,5℃） 2.用内部干燥的量热器内筒取纯净水。 要求：纯净水体积占内筒的2/3体积、温度8约比高10一15℃。称其质量后，放 入隔离筒，开始实验。每隔1mn分别记录一次纯净水温度日和外筒冷却水的温度品，共测 20min. 3.用清洗过的内筒盛取饱和食盐水。 要求：食盐水的体积约占内筒的2/3体积、饱和食盐水的初温与纯净水初温之差不超 过1℃。称其质量后，放入隔离简，开始实验。每隔1分钟记录一次食盐水温度日和外简冷 却水的温度，共测20nmim 五、实验数据及处理 1.在同一张直角坐标纸中，对纯净水及盐水分别作“1血(0-0)”图，检验得到的是
杏为一条直线。如果是，则可以认为检验了式(2)，并间接检验了式()，也就是说，被研究 的系统的冷却速率同系统与环境之间温度差成正比。 2.对水和盐水分别取n(0-日)及相应的t的数据，用最小二乘法分别求出两条直线 的斜率S和S”,并山此得出未知饱和食盐水的比热容cx, 六、注意事项 1.要避免直接用火对内筒加热，这样会引起内筒表面的氧化，以致其表面性质发生改 变，从而使散热常数k发生变化。 2.待测液体与水的初温相差不超过1℃，它们所处的环境温度应该相同，体积应取得 大致相等。 3.实验过程中，通过旋动两个温度传感器搅拌液体，可以使其温度均匀。 4。被测液体温度较高时，谨防烫伤。 实验13不良导体导热系数的测定 导热是热交换基本形式之一，导热系数是反映材料热性能的物理量。材料的导热系数不 仪与构成材料的物质种类密切相关，而且与它的微观结构、温度、压力及杂质含量有关。本 实验采用稳态半板法测量材料的导热系数。 一、实验目的 1.了解热传导现象的物理过程： 2.学习用稳态平板法测量材料的导热系数： 3.学握一种用热电转换方式进行温度测量的方法。 二、实验原理 1,如果热量是沿着Z方向传导，那么在Z轴上任一位置Z处取一个垂直截面积d5, 以华表示在Z处的度徐收。以竖表标在该处的传热定本（单包时内适过我面积的 d 的热量)，那么传导定律可表示成： (1) dt 式中的负号表示热量从高温区向低温区传导（即热传导的方向与温度梯度的方向相反）。 式中比例系数入即为导热系数。 可见热导率的物理意义：在温度梯度为一个单位的情况下，单位时间内垂直通过单位面 积截面的热量。 可见，只要测量出样品的温度梯度和传热速率，及垂直于传热方向上样品的面积，即可 求出该样品的导热系数。 2.YBF一3导热系数测试仪实验原理 实验装置图1所示，把样品加工成平板状，并把它夹在两块良导体一铜板之间，使