恒温槽的测定.doc

渤海大学学生实验报告课程名称： 物理化学实验 任课教师： 实验室名称： 理工二号楼 房间号 316 实验时间： 2013 年 3 月 日学院化学化工与食品安全学院专业班级姓名学号同组人实验项目恒温槽的调试组别2实验成绩一、实验目的 1.了解恒温槽的构造及恒温原理,初步掌握其装配和调试的基本技术. 2.绘制恒温槽灵敏度曲线. 3.掌握贝克曼温度计,接触温度计的调节和使用方法.二、基本原理许多物理化学参量都与温度有关。所以在测量时，通常要求在某设定温度下进行。能维持温度恒定的装置称为恒温装置（如恒温槽）。大部分物理化学实验均要求在恒温槽中进行。故恒温槽的使用是物理化学实验中要求学生必须掌握的实验技术之一。上图是一种典型的恒温槽装置，由以下几个方面组成恒温槽装置图1 浴槽； 2 加热器； 3 搅拌器；4 温度计；5 感温元件(接触温度计)；6接温度控制器；7 接数字贝克曼温度计1,浴槽 浴槽包括容器和液体介质.如果要求设定的温度与室温相差不太大,通常可用20dm3的圆形玻璃缸作容器.若设定的温度较高(或较低),则应对整个槽体保温,以减小热量传递速度,提高恒温精度. 恒温水浴以蒸馏水为工作介质.如对装置稍作改动并选用其它合适液体作为工作介质,则上述恒温可在较大的温度范围内使用._ 2, 加热器 在要求设定温度比室温高的情况下,必须不断供给热量以及补偿水浴向环境散失的热量.电加热器的选择原则是热容量小,导热性能好,功率适当. 3, 介质 通常根据控温度范围选择不同类型的恒温介质。如控温度在 -6030 时，一般选用乙醇或乙醇水溶液；090 时用水，80160 时用甘油或甘油水溶液；70200 时常用液体石蜡或硅油。有时也应实验具体要求选择合适的恒温介质， 如实验中要求选用绝缘介质，则可选用变压器油等。4, 搅拌器 搅拌器以小型电动机带动,其功率可40W,用变 速器或变压器来调节搅拌速度.搅拌器一般应安装在加热器附近,使热量迅速传递,以使槽内各部位温度均匀. 5, 温度计 观察恒温浴的温度可选用分度值为0.1的水银温度计,而测量恒温浴的灵敏度时应采用贝克曼温度计.温度计的安装位置应尽量靠近被测系统.所用的水银温度计读数都应加以校正.接触温度计 (又称水银电导表),其结构如图所示. 6，感温元件 对温度敏感的元件称为感温元件，它是温度控制器的感温探头。温度控制器接受来自感温探头的输入信号，从而控制加热器的工作与否。感温元件有许多种，原则上凡是对温度敏感的器件均可作感温元件。常用的感温元件有热电偶、热敏电阻、水银导电表等。本实验选用水银导电表作为感温元件。7，温度控制器 如前所述，它依据感温元件发送的信号来控制加热器的“通”与“断”，从而达到控制温度的目的。温度控制器的工作原理、安装及种类详见本丛书第一分册仪器部分。恒温槽的温度控制装置属于“通”“断”类型，当加热器接通后，恒温介质温度上升，热量的传递使度计中的水银柱上升。但热量的传递需要时间，因此常出现温度传递的滞后，往往是加热器附近介质的温度超过设定温度，所以恒温槽的温度超过设定温度。同理，降温时也会出现滞后现象。由此可知，恒温槽控制的温度有一个波动范围，并不是控制在某一固定不变的温度。控温效果可以用灵敏度t表示: t = ( t1 - t2 )/2 式中，t1为恒温过程中水浴的最高温度，t2为恒温过程中水浴的最低温度。 可以看出:曲线()表示恒温槽灵敏度较高;()表示恒温槽灵敏度较差;()表示加热器功率太大;()示加热器功率太小或散热太快。三、实验仪器恒温槽 圆形玻璃缸 停表 放大镜 电动搅拌器 热敏电阻温度计 电加热器 水银接点温度计 温度控制器(继电器) 贝克曼温度计四、实验步骤1,将蒸馏水灌入浴槽至容积的五分之四处.然后按图接线.2,将贝克曼温度计的水银柱调至刻度为3.0左右.3,调节恒温水浴至设定温度. 4,恒温水浴灵敏度曲线的测定五、实验数据编号温度编号温度编号温度编号温度编号温度编号温度12.950112.920213.040312.980413.070513.03023.240122.980222.990323.000423.030522.96033.000132.880233.030332.980432.960533.02042.970142.940243.040343.040443.040543.01053.070153.000252.990352.980452.990553.01063.210162.990263.000362.990463.060563.02073.030172.980273.040373.000473.010572.98083.000182.960283.120383.030483.010583.01092.930193.080292.950392.950493.030593.050103.056203.020303.070402.960502.970603.030六、数据处理如下图t = ( t大平均值 t小平均值 )/2 =3.035七、思考题1.通过本次实验，分析恒温槽的灵敏度影响因素有那些？（1）电接点水银温度计热容小（2）加热器功率要适宜（3）搅拌器搅拌速度要足够大（4）恒温槽中部的恒温效果相对较好（5）恒温介质流动性好 2.恒温槽内各处温度是否相等？为什么？ 答：恒温槽内各处温度不相等。这是因为恒温槽内各处温度受加热器位置，搅拌器位置，水流情况等各种因素的影响。具体而言，电加热器在恒温槽的局部加热液体，再通过水流把加热恒温槽