已經被這問題困擾許久,希望前輩們能給予小弟一些意見
小弟實驗中要用到一片電熱片用來模擬晶片的發熱
電熱片本身沒問題,也可以藉由輸入的電壓電流來控制其發熱功率
現在問題來了
我在計算電熱片實際發熱功率時
是由歐姆定律: (施加電壓)^2/電熱片電阻 or (通過電流)^2*電熱片電阻
按理來說這樣是ok的
但老闆要我說明:如何確定電熱片會有預期的實際輸出
例如:怎麼能保證我給100W的熱它就真的有100W的熱量輸出?而不是70W或80W?
我找過各種相關資料及實驗,並沒有提到如何對電熱片作校驗
我曾想過幾種辦法,包括置入水中加熱或是對銅塊加熱
利用溫差的方式來換算出實際的熱功率
但其不確定性很高,且不確定電熱片是否能置入水中
小弟想這問題已經想到腸枯思竭~失眠好幾天了
把這問題po出來也並非來要答案
而是希望有人能提供小弟一點建議或靈感
無論如何,先向耐心看完本篇的道聲謝
據上述所言,小弟個人認為實驗設備以加熱比熱大的東西為宜以避免熱損失於空氣中,使用水或是比熱比水大的液體可能較適合,並購置一支取樣頻率快一點的數位溫度計。
實驗過程如下:
1.量測燒杯中液體的質量和溫度,先行計算該液體加熱至100度C所需熱量(換算為焦耳)
2.將您的電熱片置於液體中開始加熱並計時至100度C止所需秒數,藉此和步驟1換算您的電熱片的熱功率。
3.待液體冷卻回室溫候或使用多杯液體重複執行上述兩個步驟,但計時改為計至80、60、40度等各種溫度。
4.將所有實驗結果描繪功率對目標溫度的圖形,應該得到一條接近於水平線的線段,但溫度較高應該會有更多熱散失於空氣中,圖形可能會往下彎。
5.以回歸分析求最適直線或曲線,亦或視需求取最大、最小或是平均值當"標稱功率"。甚至直接用此彎曲的線當特性曲線或函數,亦即最後的結果可能是不同的溫度下,該電熱片功率有些微不同,就像查二極體的V-I圖一樣,而這是W-t圖。
實驗免不了都有誤差,所以很多數據都有"安全範圍",例如標示吃3V的小燈泡硬是餵4.5V還不見得會燒壞,所以最後您交給老闆的數值可能須考慮乘上個安全係數。
以上,敬請指教,謝謝。
去查大一的化學課本都會有 (我的已經賣掉了....

他是很簡單的一個構造
就是中央有個容器用來進行欲測量的化學反應
然後放在另一個裝滿水的容器當中,水裡插著一根溫度計
由於整個器具是密封的,所以是一個isothermic的環境
所有中央產生的熱能都會conduct到水裡面
就可以從已知體積的水的溫度變化計算出net enthalpy change
很簡單做的一個東西
把一個鐵杯放在裝水的保麗龍盒裡面就好了
重點是完全密封
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