19.熱の仕事当量の測定

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    目的
    熱量計内の抵抗線を流れる電流によって消費される電力量(J)「ジュール」と水温の上昇により求められる水の得た熱量(cal)「カロリー」から仕事と熱量の変換定数である熱の仕事定量Jを求める。
    理論
    熱は他のエネルギーに変換できるので、電流のする仕事W(J)がQ(cal)に変わると次の式が成立する。
    Jは熱の仕事当量と呼ぶ。熱量計(銅容器、かくはん器、抵抗線、温度計など比熱の異なる物質から成る)の温度を1(K)上げるのに必要な熱量がw(cal)であるとき、熱量計を水の質量に換算し、熱量計の水当量はw(g)であるという。
     水当量w(g)の熱量計に質量(g)の水を入れこの中に抵抗線を浸し、⊿t秒間電流I(A)を流すことを考える。電圧Vの時、電流のした仕事(電力量)は、W=Vi・⊿t(J)であり、また、水および熱量計がθ₁(℃)からθ₂(℃)に上昇したならば
      となり、これから熱の仕事当量J(J/cal)を求めることができる。
    実験方法
    水熱量計、電源、デジタルマルチメーター2台を配線する。
    水熱量計から銅容器とかくはん器を取り出す。それらを一緒にして電子天秤で1/100(g)まで測定し..

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