物理天地 拉普拉斯冰量热器

Posted

篇首语:相逢意气为君饮,系马高楼垂柳边。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了物理天地 拉普拉斯冰量热器相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

  著名的法国化学家拉瓦锡继续了布莱克的工作。1783年,他和法国物理学家拉普拉斯一起,研究了燃烧热和比热问题。他们对比热概念下了非常明确的定义,在论文中写道:“质量相同温度相同的两种物质,要使它们的温度升高同一数值,所需的热量是不同的。假如把单位质量的水温升高一度所需的热量作为标准,那么具有一定质量的其他任何物质,在升高一定温度时所吸收的热量,就可以用这一标准的若干倍来表示。”

  拉瓦锡和拉普拉斯根据布莱克的潜热理论并仿照布莱克和维耳克用的冰熔解的方法,设计了一个冰量热装置。他们把摄氏零度的冰做成一个中空的冰球,球内放入具有一定温度(高于零度)的物体,并尽量作到使整个装置与外界绝热。球内物体的温度会慢慢下降,球内壁的冰也慢慢熔解,直到球内物体的温度降到零度,物体的温度就达到稳定,球内的冰也不再融化。这时只要测知融化的水的质量,便可计算出物体从原来的温度降到零度所放出的热量,这个热量等于这些水由冰熔解时所吸收的热量(熔解潜热)。由物体的质量便可很容易地计算出它的比热。

  这个装置经进一步的改进,现在被称为拉普拉斯冰量热器,它的原理是很简单的,只包含冰熔解过程(因而要考虑熔解潜热)的混合量热问题。他们利用这种方法,测定了一些物质的比热。

  在测定气体的比热时,他们让一定量的被测气体流过冰量热器,测出气体进入和流出量热器时的温度以及融化的水,就可以计算出气体的比热。

  拉瓦锡和拉普拉斯还利用这套装置,测量了物质化学反应中放出的热量以及物体燃烧和动物呼吸所散发的热量。在测定燃烧热和动物呼吸热时,他们把被燃物或动物放在冰球内。但是,无论是燃烧还是呼吸,都需要外界的空气,即冰球必须与外界有空气通路,这就会引起测量误差。为了消除这一误差,他们把空气预先冷却到冰室的温度,然后再输入冰球。他们用这种方法测得:

  1磅磷燃烧放出的热量能融化100磅冰;

  1磅木炭燃烧放出的热量能融化96磅冰;

  1磅橄榄燃烧放出的热量能融化148磅冰。

  这些数据的误差是较大的;但是,拉瓦锡却用这个方法比较了烛焰和动物呼吸所放出的热量与放出的二氧化碳之比,发现这两个比值近似相等,这对于弄清动物热的来源和呼吸的本质有着重要作用。拉瓦锡的这个研究结果,对于能量转化与守恒定律的建立,也具有重要的启发意义。

相关参考

物理天地 中国古代趣味物理实验1

  摘要:将分布在中国古籍中的一些趣味性浓的物理实验收集拢来予以介绍,扼要地分析了实验原理与方法,指出其在当今物理学中的应用,对了解中国古代物理实验产生、变化、发展的历程具有参考价值。  继“中国古代

物理天地 中国古代趣味物理实验4

  10 小孔成像  小孔成像是初中课本中一个重要的物理实验,该实验最早见于《墨经》:“景到,在午有端与景长,说在端。”“景:光之人,煦若射。下者之人也高,高者之人也下。足蔽下光,故成景于上;首蔽上光

物理天地 中国古代趣味物理实验3

  7 刻鱼测雨  汉代有一个奇特的物理实验,仪器是用玉石雕刻的鱼。这种鱼可能为椭圆形、中空,髟耆尾皆具。实验目的是以鱼的鸣吼来预测天气。原文见《西京杂记》:“昆明池刻玉石为鱼。每至雷雨常鸣吼,髟耆尾

物理天地 中国古代趣味物理实验2

  4 空中飞蝶  张岱在《夜航船》中指出:“竹内膜纯阴,将酥涂其上,见太阳即飞,名飞蝴蝶。”这是一个什么实验?笔者不敢肯定。从字面上看,它好像是一个实验装置经过改进的“鸡子举飞”:从竹筒中取一张竹膜

物理天地 生活中的物理应用

   人们在日常生活中积累了许多经验。现在介绍几个需要减小摩擦力和增大摩擦力的实例。   当门锁因为生锈发涩不好打开时,可将铅笔芯削成碎粉末

物理天地 冰展

   这不是“冰灯展”,也不是“冰雕展”,更不是“冰的艺术节”。而实实在在是一个“冰的物理展”。   展台上标着各种温度下的冰,有等于摄氏零

物理天地 10个趣味物理小实验

  实验一:观察扩散现象  准备一杯冷水和一杯热水,将两小颗高锰酸钾分别投入两杯水中,试观察比较高锰酸钾在两杯水中的扩散情况。如果你观察到了两杯水中高锰酸钾发生扩散的差异,想一想这说明了什么问题?  

物理天地 5个简单趣味物理实验

  观察扩散现象  准备一杯冷水和一杯热水,将两小颗高锰酸钾分别投入两杯水中,试观察比较高锰酸钾在两杯水中的扩散情况。如果你观察到了两杯水中高锰酸钾发生扩散的差异,想一想这说明了什么问题?  感受大气

物理天地 静脉输液中的物理知识

  静脉输液时,要求在输液过程中,保持滴点的速度几乎不变。通过观察封闭式静脉输液用的部分装置,结合气体压强、液体压强的知识我们不难说明其道理。  输液时,医生先将葡萄糖液瓶倒挂,然后将通气管上的通气针

物理天地 过山车中的物理知识

  过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。如果你对物理学感兴趣,那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感,还有助于理解力学定律。实际上,过山车的运动包含了