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恒温浴及贝克曼温度计的使用新乡医学院
新乡医学院物理化学实验课教案首页
授课教师姓名职称:
一、实验名称 恒温浴及贝克曼温度计的使用 二、授课对象 药学授课形式 实验 1.熟悉恒温浴及贝克曼温度计的构造、原理;
2掌握恒温浴及贝克曼温度计的使用方法 四、教学内容 1.几个基本概念。
实验的具体步骤及数据的处理。 讲解 40min
实验 120min 实验的具体步骤及数据的处理。 1.操作要迅速小心。 八、授课方法 讲授原理加实验辅导 《物理化学实验指导》 基础医学院化学教研室 新乡医学院化学教研室 年 月 日
1.熟悉恒温浴及贝克曼温度计的构造、原理 2.掌握恒温浴及贝克曼温度计的使用方法。
1.贝克曼温度计是精确测量温差的温度计,它的主要特点是:
(1)它的最小刻度为0.01度,用放大镜可以读准到0.002度,测量精度较高;还有一种最小刻度为0.002度,可以估计读准到0.0004度。
(2)一般只有5度量程,0.002度刻度的贝克曼温度计量程只有1度。为了使用于不同用途,其刻度方式有两种:一种是0度刻在下端,另一种是0度刻在上端。
(3)其结构如右图所示,与普通温度计不同,在它的毛细管B上端,加装了一个水银贮管D,用来调节水银球A中的水银量。因此虽然量程只有5度,却可以在不同范围内使用。一般可以在-6~120℃使用。
(4)由于水银球A中的水银量是可变的,因此水银柱的刻度值
不是温度的绝对值,只是在量程范围内的温度变化值。
2.使用方法
(1)测定贝克曼温度计的R值
贝克曼温度计最上部刻度处a到毛细管末端b处所相当的温度变化值称为R值。将贝克曼温度计与一支普通温度计(最小刻度0.1度)同时插入恒温浴中并不断升温,贝克曼温度计的水银柱就会上升,由普通温度计读出从a到b段相当的温度变化称为R值。一般取几次测量值的平均值。
(2)?水银球A中水银量的调节
在使用贝克曼温度计时,首先应当将它插入一杯与待测体系温度相同的水中,达到热平衡以后,如果毛细管内水银面在所要求的合适刻度附近,说明水银球A中的水银量合适,不必进行调节。否则,就应当调节水银球中的水银量。若球内水银过多,毛细管水银量超过b点,就应当左手握贝克曼温度计中部,将温度计倒置,右手轻击左手手腕,使水银贮管D 内水银与b点处水银相连接,再将温度计轻轻倒转放置在温度为t′的水中,平衡后用左手握住温度计的顶部,迅速取出,离开水面和实验台,立即用右手轻击左手手腕,使水银贮管D内水银在b点处断开。此步骤要特别小心,切勿使温度计与硬物碰撞,以免损坏温度计。温度t′的选择可以按照下式计算:
t’=t+R+(5-x)
式中:为实验温度,为t度时贝克曼温度计的设定读数。若水银球A中的水银量过少时,左手握住贝克曼温度计中部,将温度计倒置,右手轻击左手腕,水银就会在毛细管中向下流动,待水银贮管D内水银与b点处水银相接后,再按上述方法调节。
调节后,将贝克曼温度计放在实验温度t℃的水中,观察温度计水银柱是否在所要求的刻度x附近,如相差太大,再重新调节。
3.注意事项
(1)贝克曼温度计由薄玻璃组成,易被损坏,一般只能放置三处:安装在使用仪器上;放在温度计盒内;握在手中。不准随意放置在其它地方。
(2)调节时,应当注意防止骤冷或骤热,还应避免重击。
(3)已经调节好的温度计,注意不要使毛细管中水银再与D管中水银相连接。
(4)使用夹子固定温度计时,必须垫有橡胶垫,不能用铁夹直接夹温度计。
恒温器是实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置,根据温度控制范围,可用以下液体介质:-60度~30度用乙醇或乙醇水溶液;0度~90度用水;80度~160度用甘油或甘油水溶液;70度~300度用液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。恒温槽是由浴槽、温度控制器、加热器、搅拌器和温度计组成。
恒温浴的装置示意图
1.浴槽;2.加热器;3.搅拌器;4.温度计;5. 6.温度控制器;7、贝克曼温度计
恒温器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,热量的传递使水银温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Δt表示:
式中,Δt1为恒温过程中水浴的最高温度,Δt2为恒温过程中水浴的最低温度。可以看出:曲线(a)表示恒温槽灵敏度较高;(b)表示恒温槽灵敏度较差;(c)表示加热器功率太大;(d)表示加热器功率太小或散热太快。
控温灵敏度曲线
影响恒温槽灵敏度的因素:
1.恒温介质流动性好,传
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