物理化学实验报告：恒温水浴的组装及其性能测试.pdfVIP

物理化学实验报告：恒温水浴的

组装及其性能测试

电器等部分组成。其装置如下图1.1：

恒温水浴工作原理的简述：

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大，通常可用

3

20dm的圆形玻璃钢做容器，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

作改动并选用其他合适液体为工作介质，则上述

恒温可在较大范围内使用。

2、温度计：观察恒温浴的温度可选用分度

值为0.1摄氏度的水银温度计，而测量恒温浴的

灵敏度事应采用贝克曼温度计。温度计的安装位

置应尽量靠近系统。所用的水银温度计读数都应

加以校正。

3、搅拌器：搅拌器以小型电动机带动，其

功率可选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。

4、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。

5、接触温度计:接触温度计

又称水银导电表。其结构如右图。

水银上部焊有金属丝，温度计上

半部有另一金属丝，两者通过引

出线接到继电器的信号反馈端。

接触温度计的顶部有一磁性螺旋

调节帽，用来调节金属丝触点的

高低。同时，从温度计调节指示

螺母在标尺上的位置可以估读出

大致的控温设定温度值。浴槽温

度升高时，水银膨胀并上升至触点，继电器内线

圈通电产生磁场，加热线路弹簧片跳开，加热其

停止加热。随后浴槽热量向外扩散，使温度下降，

水银收缩并与触点脱离，继电器的电磁效应消

失，弹簧片弹回，而接通加热器回路，系统温度

又开始回升。这样接触温度计反复工作，而使系

统温度得到控制，可以说它是恒温浴的中枢，对

恒温起着关键作用。

6、继电器：继电器必须与加热器和接触温

度计相连，才能起到控温作用。实验室常用的继

电器有电子管继电器和晶体管继电器。

衡量恒温水浴的品质好坏，可以用恒温水浴

灵敏度来衡量。通常以实测的最高温度值与最低

温度值之差的一半数值来表示其灵敏度。

恒温槽灵敏度的测定是在指定温度下观察

温度的波动情况。该实验用较灵敏的数字贝克曼

温度计、在—定的温度下，记录温度随时间的变

化。如记最高温度为t1，最低温度为t2，恒温

槽的灵敏度为：

S=±

（t1-t2）/2

灵敏度常以温度为纵坐标、以时间为横坐标

绘制成温度～时间曲线来表示，如图所示。

图中是几种典型的控温灵敏度曲线，曲线c

是加热器功率过大，热惰性小引起的较指定温度

t高的超调量；d是加热功率太小，或槽浴散热

太快，引起较指定温度t低的低调量；曲线b是

加热器功率适中，但热惰性大引起的较指定温度

t高(或低)的超调量，需更换较灵敏的温度控制

器；曲线a加热器功率适当，热惰性亦小，温度

波动小的较理想情况。由于外界因素干扰的随机

性，实际控温灵敏度曲线要复杂些。

三.实验仪器：

水银接触温度计，水银温度计，搅拌器，加

热器，贝克曼温度计，继电器，停表

四.实验步骤：

1.将蒸馏水灌入浴槽至容积的五分之四，先

安装加热器，再安装搅拌器，接触温度计，继电

器，温度计

2.调节恒温水浴设定温度。假定室温25℃，

设定实验温度为40℃，旋动磁性螺旋调节帽，

使温度指示螺母位于大约38℃处，接通电源，

开启加热器和搅拌器令其工作，注视温度计读

数，当达到38℃左右时，根据显示器的温度显

示，再次转动磁性螺旋调节帽，缓慢加热，使温

度升至40℃为止。

3.恒温水浴灵敏度曲线的测定

当恒温水浴的温度在40℃上下波动时，每

隔两分钟记录一次贝克曼温度计的读数，将数据

整理列表。

五.数据处理：

1.列表记录实验数据

时间由0-60分钟每隔两分钟记录数字一

次。控温在38℃左右，实验温度40℃。

间隔温度