不同初始條件對金屬比熱容測定的影響*

李秋誼，周厚兵，李文瓊

(廣西師范大學物理科學與技術學院，廣西 桂林 541004)

1 引言

隨著金屬材料在人類日常生活和生產(chǎn)中的廣泛應用，人們越來越關注對金屬性質(zhì)的研究，金屬的比熱容是金屬材料的重要屬性之一[1-3]。比熱容又簡稱比熱，也稱為比熱容量，指單位質(zhì)量的某種物質(zhì)升高（或降低）單位溫度所吸收（或放出）的熱量，是熱力學中常用的一個物理量，反映物體的吸熱（或散熱）能力。對于固體材料，比熱容的測量是理解晶格振動的電子能帶結構和能態(tài)密度、磁性材料中磁性離子能級和固體中相變的有力工具之一[4,5]。因此，如何準確地測定金屬的比熱容不僅對科學研究具有重要意義，而且對我們的生產(chǎn)和生活也具有重要的應用價值。

在《大學物理實驗》教學中，比熱的測量是重要的熱學實驗之一，其測量方法很多，如絕熱法、混合法、脈沖加熱法、冷卻法等[6]，各種測量方法各有各自的優(yōu)點與缺點[7]。例如，絕熱法是測量材料比熱容最成熟最精確的一種方法[8]，但是它所需要的設備較為復雜，不適用于高校實驗的需求；而使用混合法測量金屬比熱容則需要的儀器少、便于操作，但是在實驗過程從加熱端放入到冷端的過程中，會引起一定的誤差[9]，從而導致測量物體的比熱不夠精確；脈沖加熱法測量原理中，對于沒有熱損失以及瞬時脈沖加熱等這些假設不完全符合實驗條件，從而致使得到的測量結果會有顯著的系統(tǒng)誤差，不適用于大學物理實驗教學需求[10]。……