一种冷却法测定金属比热容的实验装置的制作方法

本实用新型涉及金属比热容测定技术领域，具体为一种冷却法测定金属比热容的实验装置。

背景技术：

比热容简称比热，亦称比热容量，是热力学中常用的一个物理量，表示物体吸热或散热能力。比热容越大，物体的吸热或散热能力越强。它指单位质量的某种物质升高或下降单位温度所吸收或放出的热量。

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，与其相同规格的另一金属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的比热容。

现有的冷却法测定金属比热容的实验装置的加热装置在对金属进行加热后，其上残留的辐射热量会对金属的散热速率产生干扰，且金属会与承载物相接触，可能会影响其散热速率，导致实验结果存在较大的误差。因此，我们提出一种冷却法测定金属比热容的实验装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种冷却法测定金属比热容的实验装置，可使电热板与被检测的金属完全分隔开，避免电热板和导热筒上残留的辐射热量对被检测金属棒的散热速率产生干扰，可对被检测的金属棒实现多点检测，保证温度检测的正确性，同时避免影响被检测金属棒的散热速率，保证实验的准确性，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种冷却法测定金属比热容的实验装置，包括外壳体，所述外壳体的顶部设置有顶盖，所述外壳体的外侧壁上固定安装有温度显示器和计时器，所述外壳体的内腔中设置有放置架，所述放置架上固定安装有载物筒，所述载物筒的底板和侧壁上均设置有温度传感器，所述外壳体的内腔中设置有两组处于同一水平面上的隔热板，且两组隔热板通过卡接机构连接在一起，所述外壳体的内腔中还设置有电热板和导热筒，所述电热板固定安装在导热筒上，所述载物筒的直径和导热筒的直径相同，所述顶盖上设置有抬升机构，所述抬升机构包括支撑板、升降杆和连接杆，所述支撑板设置有两组，且两组支撑板对称安装在顶盖上，所述支撑板上开设有腰型孔，所述升降杆穿设在腰型孔中，所述连接杆的一端固定在升降杆的中心处，所述支撑板上设置有锁紧螺钉，所述连接杆的另一端固定在导热筒上。

优选的，所述卡接机构包括插槽和插块，所述插槽和插块分别设置在两组隔热板相接触的端面上，所述插块插设在插槽中。

优选的，所述外壳体的内部设置有石棉隔热层。

优选的，所述外壳体的底板外侧壁上设置有防滑棱条。

优选的，所述顶盖、升降杆和隔热板上均设置有拉手。

优选的，所述载物筒的底板上至少设置有两组温度传感器，所述载物筒的侧壁上至少等弧度设置有三组温度传感器。

优选的，所述隔热板位于外壳体的内腔的端头上设置有限位块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过抬升机构可将电热板和导热筒抬升起来，再通过隔热板使电热板与被检测的金属完全分隔开，避免电热板和导热筒上残留的辐射热量对被检测金属棒的散热速率产生干扰，保证实验的准确性；

2、通过载物筒、电热板和导热筒可对被检测金属棒进行稳固固定和加热，使被检测金属棒的加热温度较为均匀，且多组温度传感器使被检测金属棒不与载物筒相接触，在进行冷却时，可对被检测的金属棒实现多点检测，保证温度检测的正确性，同时避免影响被检测金属棒的散热速率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的侧视示意图；

图3为本实用新型的剖视示意图；

图4为本实用新型的图3中A处放大示意图。

图中：1、外壳体；2、顶盖；3、温度显示器；4、计时器；5、放置架；6、载物筒；7、温度传感器；8、隔热板；9、卡接机构；91、插槽；92、插块；10、电热板；11、导热筒；12、抬升机构；121、支撑板；122、升降杆；123、连接杆；13、腰型孔；14、锁紧螺钉；15、石棉隔热层；16、防滑棱条；17、拉手；18、限位块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种冷却法测定金属比热容的实验装置，包括外壳体1，所述外壳体1的顶部设置有顶盖2，所述外壳体1的外侧壁上固定安装有温度显示器3和计时器4，计时器4用于进行计时，所述外壳体1的内腔中设置有放置架5，所述放置架5上固定安装有载物筒6，载物筒6用于放置被检测金属棒，所述载物筒6的底板和侧壁上均设置有温度传感器7，温度传感器7采用热敏电阻式，灵敏度高，温度传感器7通过导线与温度显示器3电性连接，温度显示器3用于显示温度传感器7感测到的温度，所述外壳体1的内腔中设置有两组处于同一水平面上的隔热板8，且两组隔热板8通过卡接机构9连接在一起，所述外壳体1的内腔中还设置有电热板10和导热筒11，所述电热板10固定安装在导热筒11上，电热板10是用电热合金丝作发热材料，用云母软板作绝缘材料，外包以薄金属板进行加热的设备，电热板10可进行电加热，再通过导热筒11将热量传递到载物筒6中的被检测金属棒上，进而给金属棒加热，所述载物筒6的直径和导热筒11的直径相同，方便对被检测的金属棒进行固定，所述顶盖2上设置有抬升机构12，所述抬升机构12包括支撑板121、升降杆122和连接杆123，所述支撑板121设置有两组，且两组支撑板121对称安装在顶盖2上，所述支撑板121上开设有腰型孔13，所述升降杆122穿设在腰型孔13中，升降杆122的两端分别露出两组支撑板121的两侧，所述连接杆123的一端固定在升降杆122的中心处，所述支撑板121上设置有锁紧螺钉14，支撑板121和升降杆122上下两端上均开设有两组对于的螺钉孔，锁紧螺钉14插设于支撑板121和升降杆122上相对应的螺钉孔中，将升降杆122固定在支撑板121的顶端和底端，所述连接杆123的另一端固定在导热筒11上。

具体的，所述卡接机构9包括插槽91和插块92，所述插槽91和插块92分别设置在两组隔热板8相接触的端面上，所述插块92插设在插槽91中，通过插槽91和插块92可使两组隔热板8相接触的端头紧密结合在一起，避免隔热板歪斜，同时保证良好的密封性。

具体的，所述外壳体1的内部设置有石棉隔热层15，石棉隔热层15可有效隔绝外壳体1的内腔与外界环境，防止热量外泄造成烫伤，起到良好的保温作用。

具体的，所述外壳体1的底板外侧壁上设置有防滑棱条16，防滑棱条16可增大外壳体1的底板与放置面的摩擦力，避免该实验装置发生滑动对实验结果造成影响。

具体的，所述顶盖2、升降杆122和隔热板8上均设置有拉手17，拉手17可便于顶盖2的取放、升降杆122的升降和隔热板的拉伸。

具体的，所述载物筒6的底板上至少设置有两组温度传感器7，所述载物筒6的侧壁上至少等弧度设置有三组温度传感器7，可对被检测的金属棒实现多点检测，保证温度检测的正确性，同时使被检测的金属棒与载物筒6分隔开，避免影响被检测金属棒的散热速率。

具体的，所述隔热板8位于外壳体1的内腔的端头上设置有限位块18，限位块18可对隔热板8的位置进行限定，避免隔热板8从外壳体1的内腔中脱离。

工作原理：使用时，打开顶盖2，将待检测的金属棒放置在载物筒6中，盖上顶盖2，通过升降杆122使连接杆123下降到支撑板121的底端并通过锁紧螺钉14进行固定，使导热筒11套设在被检测金属棒上，开启电热板10，通过导热筒11将热量传递给被检测金属棒，并通过温度传感器7感知被检测金属棒的温度，温度显示器3进行实时显示，当达到指定加热温度后，关闭电热板10，并通过升降杆122使连接杆123带动导热筒11上移，并通过锁紧螺钉14将升降杆122锁定在支撑板121的顶端，再通过隔热板8将被检测金属棒所在的空间与电热板10和导热筒11所在的空间隔离开，让被检测金属棒进行冷却，并通过温度显示器3和计时器4记录被检测金属棒从一特定温度下降到另一特定温度的时间，待被检测金属棒完全冷却后取出，再将已知比热容的与被检测金属棒相同规格的标准金属棒样品重复上述步骤，得到其从与被检测金属棒同样的特定温度下降到同样的另一特定温度的时间，根据计算便可得出被检测金属棒的比热容。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。