[实用新型]一种金属比热容测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于物理参数测量技术领域，具体涉及一种金属比热容测量装置。

背景技术

单位质量的物质，其温度升高1K（1℃）所需的热量叫做该物质的比热容，其值随温度而变化。根据牛顿冷却定律，用冷却法测定金属的比热容是量热学中常用方法之一。将某一质量的金属样品加热后，再对其进行冷却，其单位时间的热量损失与温度下降的速率成正比。若某一金属样品的比热容已知，另一金属样品的形状、体积及表面状况与其均相同，则可在相同的冷却环境下及温度区间内根据两种样品的冷却速率结合它们的质量推算出另一金属样品的比热容。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用冷却法测定金属比热容的测量装置。该装置可在自然对流和强迫对流两种不同的冷却方式下，以标准样品为基准，测量待测样品的比热容。

本实用新型提供的金属比热容测量装置，包括：标准样品、待测样品、温度传感器、加热器、风扇、计时器；其中，标准样品的比热容已知，且其中有孔，可探入温度传感器；待测样品与标准样品的形状、体积与表面状况均相同；加热器用于对标准样品及待测样品进行加热；风扇用于为标准样品及待测样品制造强迫对流的冷却环境；计时器用于测量标准样品及待测样品从待测温度的上边界降低至待测温度的下边界所花费的时长。

测量时，将温度传感器探入标准样品的孔中，一并放入加热器进行加热，待到达一定温度后一并移出加热器。若采用自然对流的冷却方式，则关闭风扇，使样品置于室温环境中自然降温；若采用强迫对流的冷却方式，则开启风扇，使样品置于风扇产生的气流中降温。待样品温度到达待测温度范围的上边界时，启动计时器，开始计时，当样品温度到达待测温度范围的下边界时，计时完毕，记录时长。而后将标准样品替换为待测样品，重复上述步骤。根据两种样品的在同一温度范围内降温的时长以及它们的质量，结合标准样品已知的比热容，即可计算出待测样品的比热容。

本实用新型结构简单，且囊括两种不同的测量环境，测试效率高，测试结果准确。

附图说明

图1是本实用新型的外观构造图。

图中标号：1为标准样品或待测样品，2为温度传感器，3为加热器，4为风扇，5为计时器，6为隔热壁，7为滑杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，金属比热容测量装置包括：标准样品、待测样品1，温度传感器2，加热器3，风扇4，计时器5；此外，还设有隔热壁6、滑杆7。

温度传感器2探入标准样品或待测样品1，标准样品或待测样品1的温度值反映为温度传感器2的电阻值或其所输出的电压、电流或数字信号的大小，用于实时监测标准样品或待测样品1的温度。滑杆7用于将标准样品或待测样品1连同温度传感器2推入或拉出加热器3，以便捷的方式实现对样品进行加热及冷却的功能。隔热壁6用于隔绝加热器3向冷却中的标准样品或待测样品1辐射的余热，以提高测试的准确率。当用滑杆7将标准样品或待测样品1连同温度传感器2拉出加热器3后，风扇4正对于标准样品或待测样品1。采用自然对流的冷却方式时，风扇4关闭；采用强迫对流的冷却方式时，风扇4开启。计时器5用于测量温度传感器2所反映的温度由某一温度值降至另一温度值所花费的时长。