專利名稱：熱功當(dāng)量測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一般涉及一種物理實(shí)驗(yàn)裝置，特別是測(cè)量計(jì)算熱力學(xué)的多個(gè)參數(shù)所用
的裝置。
背景技術(shù)：
在物理實(shí)驗(yàn)裝置中，尤其是熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中，經(jīng)常要涉及測(cè)定物質(zhì)的熱功當(dāng)量 和物質(zhì)的比熱容實(shí)驗(yàn)，也涉及測(cè)量熱學(xué)系統(tǒng)的散熱系數(shù)及研究其溫升規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí) 驗(yàn)裝置獲得一些參數(shù)值，如總熱量Q，加熱裝置所耗去的能量W = Iut，其中I為電流強(qiáng)度， u為電壓，t為加熱時(shí)間(單位為秒)，以及可用溫度計(jì)測(cè)出的溫度T，已知物質(zhì)的比熱容C 等，再利用一些熱力學(xué)基本規(guī)律公式，通過(guò)計(jì)算就能獲得所需要的熱學(xué)參數(shù)。 公知的實(shí)驗(yàn)儀為電熱法熱功當(dāng)量測(cè)量?jī)x，在一個(gè)絕熱容器內(nèi)設(shè)置有加熱裝置，測(cè) 溫裝置，在儀器的附屬裝置中有質(zhì)量計(jì)量裝置，以及計(jì)量加熱所用電能的電工計(jì)量裝置，具 體如圖1所示，M與B分別為量熱器的內(nèi)外兩個(gè)圓筒，C為絕緣墊圈，D為絕緣蓋，J為兩個(gè) 銅金屬棒，用以引入加熱電流，F(xiàn)是繞在絕緣材料上的加熱電阻絲，G是攪拌器，H為溫度計(jì)， E為穩(wěn)壓電源。公知的熱功當(dāng)量測(cè)量?jī)x器主要存在的不足有；第一，電流做功由電阻絲通電 發(fā)熱來(lái)實(shí)現(xiàn)，使用中發(fā)現(xiàn)電阻絲與電極連接處由于接觸電阻大，發(fā)熱多，加上電極與電阻絲 在高溫水中容易氧化，所以電阻絲經(jīng)常被燒斷，由于電極生銹更換電阻絲很困難。第二，儀
器測(cè)溫使用的是玻璃溫度計(jì)，由于玻璃溫度計(jì)刻度密，最小分度是rc，所以讀數(shù)困難并且
誤差較大，特別是測(cè)熱學(xué)系統(tǒng)的散熱系數(shù)時(shí)誤差就更大。第三，加熱時(shí)間公知儀器使用的是 秒表計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)器沒(méi)有和儀器做成一體，管理不方便，讀數(shù)也困難。第四，公知儀器的質(zhì)量測(cè) 量使用的是物理天平，天平調(diào)節(jié)困難，質(zhì)量測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一個(gè)能克服公知技術(shù)缺點(diǎn)，使用更可靠，讀數(shù)更方便， 結(jié)構(gòu)更合理的熱功當(dāng)量測(cè)量及系統(tǒng)散熱系數(shù)測(cè)量的測(cè)量?jī)x器。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案為在一個(gè)絕熱容器內(nèi)設(shè)置有加熱裝置、測(cè)溫 裝置，在儀器的機(jī)箱內(nèi)還設(shè)置有質(zhì)量計(jì)量裝置，以及計(jì)量加熱所用電能的電工計(jì)量裝置，其 特別之處在于所述的加熱裝置為高密度的單端加熱管，溫度測(cè)量為包括有溫度傳感器的 數(shù)字測(cè)溫器，質(zhì)量測(cè)量為電子天平，計(jì)時(shí)為數(shù)字計(jì)時(shí)器。 上述裝置使加熱功率穩(wěn)定，測(cè)量值精度高，同時(shí)質(zhì)量測(cè)量變得簡(jiǎn)單并且準(zhǔn)確，儀器 同時(shí)將計(jì)時(shí)器與整個(gè)測(cè)量?jī)x器做成一體，管理方便，讀數(shù)也容易，從而實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的 目的。 下面結(jié)合圖示及實(shí)施例對(duì)方案作更詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1為公知電熱法熱功當(dāng)量測(cè)量裝置； 圖2為熱功當(dāng)量測(cè)量?jī)x。[0011]具體實(shí)施方式如圖2所示，本方案的熱功當(dāng)量測(cè)量裝置包括一個(gè)絕熱加熱裝置，其中設(shè)有數(shù)字 溫度計(jì)1，高密度的單端加熱管2，攪拌器3，絕緣蓋4，玻璃杯5，絕熱層6，不銹鋼外殼7，需 加熱的水8，測(cè)量裝置9(包括數(shù)字式穩(wěn)壓電源，數(shù)字溫度計(jì)，電子計(jì)時(shí)器)，電子天平10，量 筒11。數(shù)字溫度計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字測(cè)溫，精度比公知儀器更高，測(cè)量更方便，電加熱采用高密度的 單端加熱管2實(shí)現(xiàn)，功率穩(wěn)定系統(tǒng)升溫速度快，儀器使用壽命大大延長(zhǎng)，電子計(jì)時(shí)器與測(cè)量 裝置9做成一體管理方便讀數(shù)也容易，用電子天平10稱玻璃杯和水的質(zhì)量方便準(zhǔn)確，使用 效果好，量筒11用來(lái)測(cè)量溫度傳感器寖?nèi)胨械捏w積。 用上述獲得的參數(shù)計(jì)算物質(zhì)的熱功當(dāng)量 1840年焦耳發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)體內(nèi)通以穩(wěn)定電流后，產(chǎn)生的熱量Q同電流強(qiáng)度I的二次方、 導(dǎo)線電阻R及通電的時(shí)間T成正比，即同電流所作的功W成正比 W = JQ (1-1) 比例系數(shù)J表示產(chǎn)生1卡熱量所需作的功，稱熱功當(dāng)量。 利用上述公式用電熱法測(cè)熱功當(dāng)量 強(qiáng)度為I安培的電流在t秒內(nèi)通過(guò)電熱絲，電熱絲兩端的電位差為U伏特。則電 場(chǎng)力做功為 W = IUt (1-2) 這些功全部轉(zhuǎn)化為熱量，此熱量可以用量熱器來(lái)測(cè)量。設(shè)n^表示絕熱加熱裝置的 玻璃鋼杯5和攪拌器3，Q表示其比熱。m2表示絕熱層6和不銹鋼外殼7的質(zhì)量，G表示其 比熱。1113表示量熱器內(nèi)圓筒中水的質(zhì)量，Q表示水的比熱，V表示溫度計(jì)沉入水中的體積， T。表和Tf表示水的初始溫度和終止溫度，那么水由導(dǎo)體發(fā)熱所得的熱量Q為 Q = (mA+m^+mA+O. 46V) (Tf-T0) (1-3)所以，熱功當(dāng)量 <formula>formula see original document page 4</formula>[0024] J的標(biāo)準(zhǔn)值J。 = 4. 1868焦耳/卡。
權(quán)利要求一種熱功當(dāng)量測(cè)量?jī)x，在一個(gè)絕熱容器內(nèi)設(shè)置有加熱裝置，測(cè)溫裝置，在儀器的機(jī)箱內(nèi)還設(shè)有質(zhì)量計(jì)量裝置，以及計(jì)量加熱所用電能的電工計(jì)量裝置，其特征在于所述的加熱裝置為高密度的單端加熱管(2)，溫度測(cè)量包括有溫度傳感器的數(shù)字測(cè)溫器，質(zhì)量測(cè)量為電子天平，計(jì)時(shí)為數(shù)字計(jì)時(shí)器。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種熱功當(dāng)量測(cè)量?jī)x，在一個(gè)絕熱容器內(nèi)設(shè)置有加熱裝置，測(cè)溫裝置，在儀器的機(jī)箱內(nèi)還設(shè)有質(zhì)量計(jì)量裝置，以及計(jì)量加熱所用電能的電工計(jì)量裝置，所述的加熱裝置為高密度的單端加熱管(2)，溫度測(cè)量包括有溫度傳感器的數(shù)字測(cè)溫器，質(zhì)量測(cè)量為電子天平，計(jì)時(shí)為數(shù)字計(jì)時(shí)器，本實(shí)用新型質(zhì)量測(cè)量變得簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，將計(jì)算器與整個(gè)測(cè)量?jī)x器做成一體，管理方便，讀數(shù)也容易。
文檔編號(hào)G01N25/20GK201535760SQ200920080859
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者代偉, 陳太紅 申請(qǐng)人:代偉