Origin 軟件在冷卻法測量金屬比熱容實驗中的應用

李 濤，周厚兵，朱長明

(1.廣西師范大學物理科學與技術學院，廣西 桂林 541004；(2.廣西核物理與核技術重點實驗室，廣西 桂林541004.)

1 引言

比熱容是物質在熱力學過程中的一個重要物理量，能夠精確的測量物質的比熱容對于研究物質的微觀結構和宏觀現(xiàn)象是極其重要的[1]。實驗課程中經(jīng)常采用的測量物質比熱容的方法主要有比較法、混合法以及冷卻法[2]。在面向理、工、農等專業(yè)學生開設大學物理實驗的項目中，冷卻法測量金屬比熱容實驗是經(jīng)常開設的實驗項目之一，此實驗可以進一步加深學生對牛頓冷卻定律的理解。

冷卻法測量金屬比熱容實驗通常是將銅作為已知樣品來測量鐵或者鋁樣品的比熱容。實驗過程中將已知樣品和待測樣品加熱到一定溫度，然后分別測量出它們下降相同溫度區(qū)間所需要的時間，進而再結合樣品的質量可以計算待測樣品的比熱容。由于本實驗的誤差主要由測量樣品降溫所需時間而產(chǎn)生[3]。因此為了減小測量誤差，實驗過程中一般要求學生對每個樣品的降溫時間測量至少5 次，而實驗耗時也將隨著實驗重復的次數(shù)增加而增加，并且多組實驗裝置長時間加熱會造成實驗室環(huán)境溫度以及實驗裝置的冷端冰水混合物的溫度升高，進而會對測量結果產(chǎn)生影響[4]。因此，探索新的方法來減少本實驗耗時以及降低實驗誤差是極其重要的。

Origin 軟件在大學物理實驗數(shù)據(jù)處理中已經(jīng)被廣泛應用[5-9]，而利用Origin 軟件改變實驗過程中的數(shù)據(jù)采樣是為數(shù)較少的。……