恒温槽装配和性能测试徐州师范大学

1、恒温槽装配和性能测试恒温槽装配和性能测试徐州师范大学化学化工学院徐州师范大学化学化工学院物理化学教研室物理化学教研室实验目的实验目的v了解恒温槽的构造及恒温原理，初步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。掌握其装配和调试的基本技术。v绘制恒温槽的灵敏度曲线（温度时绘制恒温槽的灵敏度曲线（温度时间曲线），学会分析恒温槽的性能。间曲线），学会分析恒温槽的性能。v掌握贝克曼温度计和接触温度计的调掌握贝克曼温度计和接触温度计的调节及使用方法。节及使用方法。实验原理实验原理v许多物理化学实验必须在恒温下进行。许多物理化学实验必须在恒温下进行。通常用恒温槽来控制温度维持恒温。通常用恒

2、温槽来控制温度维持恒温。v恒温槽的主要组成部分恒温槽的主要组成部分 热传导部分：搅拌、恒温介质热传导部分：搅拌、恒温介质 加热部分：电加热加热部分：电加热 测控部分测控部分: :测量和控制测量和控制 恒温槽的结构恒温槽的结构1.玻璃钢；2.加热器；3.搅拌器；4.温度计；5.电接点温度计；6.继电器；7.贝克曼温度计 恒温槽的装置示意图 热传导部分：热传导部分：浴槽浴槽，搅拌、恒温介质搅拌、恒温介质v浴槽：通常采用玻璃槽以利于观察。其容量和形状视需浴槽：通常采用玻璃槽以利于观察。其容量和形状视需要而定。物理化学实验一般采用要而定。物理化学实验一般采用10L圆形玻璃缸。圆形玻璃缸。v恒温介质：恒

3、温介质：浴槽内的液体一般采用蒸馏水。恒温超过浴槽内的液体一般采用蒸馏水。恒温超过100时可采用液体石蜡或甘油等。时可采用液体石蜡或甘油等。v搅拌器：一般采用搅拌器：一般采用40W的电动搅拌器，用变速器来调节的电动搅拌器，用变速器来调节搅拌速度。搅拌速度。加热部分：电加热加热部分：电加热 根据恒温槽的容量、恒温温度以及与环根据恒温槽的容量、恒温温度以及与环境的温差大小来选择电热器的功率。如容量境的温差大小来选择电热器的功率。如容量20L20L、恒温、恒温2525的大型恒温槽一般需要功率的大型恒温槽一般需要功率为为250W250W的加热器。的加热器。 为了提高恒温的效率和精度，有时可采为了提高恒温

4、的效率和精度，有时可采用用两套加热器两套加热器。开始时，用功率较大的加热。开始时，用功率较大的加热器加热，当温度达到恒定时，再用功率较小器加热，当温度达到恒定时，再用功率较小的加热器来维持恒温。的加热器来维持恒温。测控部分测控部分: :测量和控制测量和控制v温度计：常用温度计：常用1/101/10温度计观察温度。为了测定温度计观察温度。为了测定恒温槽的灵敏度，可用恒温槽的灵敏度，可用1/1001/100温度计或贝克曼温度计或贝克曼温度计。温度计。v感温元件：它是恒温槽的感觉中枢，是提高恒温感温元件：它是恒温槽的感觉中枢，是提高恒温槽精度的关键所在。感温元件的种类很多，如接槽精度的关键所在。感温

5、元件的种类很多，如接触温度计、热敏电阻感温元件等。触温度计、热敏电阻感温元件等。v恒温控制器：电子继电器用来控制恒温槽加热器恒温控制器：电子继电器用来控制恒温槽加热器“通通”“”“断断”电的装置。电的装置。感温元件感温元件A:磁性螺旋调节器；磁性螺旋调节器；B:电极引出线；电极引出线；C:指示螺母；指示螺母；D:可调电极；可调电极；E:上标尺；上标尺；F:下标尺。下标尺。 接触温度计接触温度计 水银导电表水银导电表接触温度计重要部分的结构图接触温度计重要部分的结构图 恒温槽灵敏度的测定 在指定温度下，观察温度的波动情况。用较灵敏的在指定温度下，观察温度的波动情况。用较灵敏的温度计，如贝克曼温度

6、计，记录温度随时间的变化，最温度计，如贝克曼温度计，记录温度随时间的变化，最高温度为高温度为t t1 1 ，最低温度为，最低温度为t t2 2 ，（如何确定，（如何确定t t1 1、t t2 2？ t t1 1：当继电器的绿灯一亮，立即观察贝克曼温度计，水银柱当继电器的绿灯一亮，立即观察贝克曼温度计，水银柱上升的最高点即为上升的最高点即为t t1 1； t t2 2：当继电器的红灯一亮，立即：当继电器的红灯一亮，立即观察贝克曼温度计，水银柱下降的最低点即为观察贝克曼温度计，水银柱下降的最低点即为t t2 2）恒温）恒温槽的灵敏度为：槽的灵敏度为：221ttte温度时间a温度时间b温度时间c灵敏

7、度常常以温度为纵坐标，以时间为横坐标，绘制成温度时间曲线来表示。在图中（在图中（a a）表示恒温槽灵敏度较高；（）表示恒温槽灵敏度较高；（b b）表示加热器功）表示加热器功率太大；（率太大；（c c）表示加热器功率太小或散热太快。（）表示加热器功率太小或散热太快。（b b）、）、（c c）灵敏度较低。）灵敏度较低。为了提高恒温槽的灵敏度，在设计恒温槽时要注意以下几点：恒温槽的热容量要大些，传热质的热容量越大越好。尽可能加快电热器与接触温度计间传热的速度。为此要使：感温元件的热容尽可能小，感温元件与电热器间距离要近一些；搅拌器效率要高。加热器的功率要适当。主要仪器主要仪器1.玻璃缸玻璃缸2.接触

8、温度计接触温度计3.贝克曼温度计贝克曼温度计4.温度计（温度计（1/10）5.停表停表6.搅拌器搅拌器7.电子继电器电子继电器8.加热器加热器实验步骤实验步骤检查恒温检查恒温槽及其附槽及其附件件初步调节接初步调节接触温度计触温度计25左右左右接通电源，打开搅接通电源，打开搅拌器开关并加热。拌器开关并加热。准确调至准确调至25重新调重新调节至节至30调节贝调节贝克曼温克曼温度计度计恒温槽恒温槽灵敏度灵敏度的测定的测定恒温槽恒温槽灵敏度灵敏度的测定的测定 待恒温槽调节到待恒温槽调节到25恒温后，每隔恒温后，每隔30 s记录一记录一次贝克曼温度计的读数。测定约次贝克曼温度计的读数。测定约30分钟。分

9、钟。 改变恒温槽中接触温度计及贝克曼温度计的改变恒温槽中接触温度计及贝克曼温度计的相对位置，按同样方法测定相对位置，按同样方法测定30 恒温时恒温槽的恒温时恒温槽的灵敏度。灵敏度。实验步骤实验步骤实验数据记录实验数据记录实验日期：实验日期： ；室温：；室温： ；气压：；气压： kPakPa时间（时间（min）0.511.522.533.544.55温度温度1（）温度温度2（）时间（时间（min）5.566.577.588.599.510温度温度1（）温度温度2（）时间（时间（min）10.51111.51212.51313.51414.5温度温度1（）温度温度2（）温度温度1为为25 ，温度，

10、温度2为为30 时贝克曼温度计的读数。时贝克曼温度计的读数。结果与数据处理结果与数据处理2.72.82.93.03.13.23.3温度1 1以时间为横坐标、温度为纵坐标，绘制不同温度时以时间为横坐标、温度为纵坐标，绘制不同温度时间曲线。间曲线。时间时间2计算恒温槽的灵敏度。计算恒温槽的灵敏度。25 ：最高：最高：t1 = 最低：最低：t2 30 ： 最高：最高：t1 = 最低：最低：t2 221ttte注意事项注意事项1.使用贝克曼温度计应注意事项（见附录）。2.水银温度计要进行校正。3.为使恒温槽温度恒定，接触温度计调至某一位置时，应将调节帽上的固定螺钉拧紧，以免使之因振动而发生偏移。4.当

11、恒温槽的温度和所要求的温度相差较大时，可以适当加大加热功率，但当温度接近指定温度时，应将加热功率降到合适的功率。思考题思考题 1. 1. 为什么开动恒温槽之前，要将接触温度计的为什么开动恒温槽之前，要将接触温度计的标铁上端所指的温度调节到低于所需温度处，如标铁上端所指的温度调节到低于所需温度处，如果高了会产生什么后果？果高了会产生什么后果？ 2.2.对于提高恒温槽的灵敏度，可从哪些方面进行对于提高恒温槽的灵敏度，可从哪些方面进行改进？改进？ 3.3. 如果所需恒定的温度低于室温，如何装备恒温如果所需恒定的温度低于室温，如何装备恒温槽？槽？附：贝克曼附：贝克曼(Beckmann)温度计温度计贝克

12、曼温度计是精确测量温差的贝克曼温度计是精确测量温差的温度计温度计它的最小刻度为它的最小刻度为0.01度，估读到度，估读到0.002度；一般只有度；一般只有5度量程。度量程。其结构其结构(见图见图)与普通温度计不同，与普通温度计不同，在它的毛细管在它的毛细管B上端，加装了一个上端，加装了一个水银贮管水银贮管D，用来调节水银球，用来调节水银球A中的中的水银量。水银量。a.a.温度最高刻度温度最高刻度; ;b.b.毛细管末端毛细管末端; ;A.A.水银球水银球; ;B.毛细管毛细管;C.温度标尺温度标尺;D.水银储槽。水银储槽。 贝克曼温度计贝克曼温度计 ab使用方法使用方法 v 测定贝克曼温度计的测定贝克曼温度计的R R值：贝值：贝克曼温度计最上部刻度处克曼温度计最上部刻度处a a到毛到毛细管末端细管末端b b处所相当的温度值称处所相当的温度值称为为R R值。值。v水银球水银球A A中水银量的调节中水银量的调节ab注意事项注意事项 (1)贝克曼温度计由薄玻璃组成，易被损坏，一般贝克曼温度计由薄玻璃组成，易被损坏，一般只能放置三处只能放置三处:安装在使用仪器上安装在使用仪器上;放在温度计盒放在温度计盒内内;握在手中。不准随意放置在其