恒温槽装配和性能测试-江苏师范大学.PPT

恒温槽装配和性能测试 实验目的 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。 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。 掌握贝克曼温度计和接触温度计的调节及使用方法。 实验原理 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。 恒温槽的主要组成部分 热传导部分：搅拌、恒温介质 加热部分：电加热 测控部分:测量和控制 恒温槽的结构 热传导部分：浴槽，搅拌、恒温介质 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10L圆形玻璃缸。 恒温介质：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。 搅拌器：一般采用40W的电动搅拌器，用变速器来调节搅拌速度。 加热部分：电加热 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20L、恒温25℃的大型恒温槽一般需要功率为250W的加热器。 为了提高恒温的效率和精度，有时可采用两套加热器。开始时，用功率较大的加热器加热，当温度达到恒定时，再用功率较小的加热器来维持恒温。 测控部分:测量和控制 温度计：常用1/10℃温度计观察温度。为了测定恒温槽的灵敏度，可用1/100℃温度计或贝克曼温度计。 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，如接触温度计、热敏电阻感温元件等。 恒温控制器：电子继电器用来控制恒温槽加热器“通”“断”电的装置。 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t1 ，最低温度为t2 ，（如何确定t1、t2？ t1：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t1； t2：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t2）恒温槽的灵敏度为： 主要仪器 1.玻璃缸 2.接触温度计 3.贝克曼温度计 4.温度计（1/10℃） 5.停表 6.搅拌器 7.电子继电器 8.加热器 实验步骤 实验数据记录 实验日期： ；室温： ℃；气压： kPa 结果与数据处理 注意事项 思考题 1. 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，如果高了会产生什么后果？ 2.对于提高恒温槽的灵敏度，可从哪些方面进行改进？ 3. 如果所需恒定的温度低于室温，如何装备恒温槽？ 使用方法 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处所相当的温度值称为R值。 水银球A中水银量的调节 * * 徐州师范大学化学化工学院 物理化学教研室 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 感温元件 A:磁性螺旋调节器； B:电极引出线； C:指示螺母； D:可调电极； E:上标尺； F:下标尺。 接触温度计 －水银导电表 接触温度计重要部分的结构图 灵敏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（a）表示恒温槽灵敏度较高；（b）表示加热器功率太大；（c）表示加热器功率太小或散热太快。（b）、（c）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。 检查恒温槽及其附件 初步调节接触温度计25℃左右 接通电源，打开搅拌器开关并加热。准确调至25℃ 重新调节至30℃ 调节贝克曼温度计 恒温槽灵敏度的测定 恒温槽灵敏度的测定 待恒温槽调节到25℃恒温后，每隔30 s记录一次贝克曼温度计的读数。测定约30分钟。 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30 ℃恒温时恒温槽的灵敏度。 实验步骤 温度2（℃） 温度1（℃） …… 14.5 14 13.5 13 12.5 12 11.5 11 10.5 时间（min） 温度2（℃） 温度1（℃） 10 9.5 9 8.5 8 7.5 7 6.5 6 5.5 时间（min） 温度2（℃） 温度1（℃） 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 时间（min） 温度1为25 ℃ ，温度2为30 ℃时贝克曼温度计的读数。 1．以时间为横坐标、温度为纵坐标，绘制不同温度－时间曲线。 时间 2．计算恒温槽的灵敏度。 25 ℃ ： 最高：t1 =