物化实验电渗实验报告

篇一：物理化学实验思考题及参考答案

实验七十恒温水浴组装及性能测试

1. 简要回答恒温水浴恒温原理是什么？主要由哪些部件组成？它们的作用各是什么？

答：恒温水浴的恒温原理是通过电子继电器对加热器自动调节来实现恒温的目的。当恒温水浴因热量向外扩散等原因使体系温度低于设定值时，继电器迫使加热器工作，到体系再次达到设定温度时，又自动停止加热。这样周而复始，就可以使体系的温度在一定范围内保持恒定。

2. 恒温水浴控制的温度是否是某一固定不变的温度？

答：不是，恒温水浴的温度是在一定范围内保持恒定。因为水浴的恒温状态是通过一系列部件的作用，相互配合而获得的，因此不可避免的存在着不少滞后现象，如温度传递、感温元件、温度控制器、加热器等的滞后。所以恒温水浴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，并且恒温水浴内各处的温度也会因搅拌效果的优劣而不同。

4. 什么是恒温槽的灵敏度？如何测定？

答：ts为设定温度，t1为波动最低温度，t2为波动最高温度，则该恒温水浴灵敏度为：

s??

测定恒温水浴灵敏度的方法是在设定温度

温度-时间曲线（即灵敏度曲线）分析其性能。

5. 恒温槽内各处温度是否相等？为什么？ t2?t12下，用精密温差测量仪测定温度随时间的变化，绘制

答：不相等，因为恒温水浴各处散热速率和加热速率不可能完全一致。

6. 如何考核恒温槽的工作质量？

答：恒温水浴的工作质量由两方面考核：（1）平均温度和指定温度的差值越小越好。（2）控制温度的波动范围越小，各处的温度越均匀，恒温水浴的灵敏度越高。

7. 欲提高恒温浴的灵敏度，可从哪些方面进行改进？

答：欲提高恒温水浴的灵敏度，可从以下几个方面进行改进：①恒温水浴的热容量要大，恒温介质流动性要好，传热性能要好。②尽可能加快加热器与感温元件间传热的速度，使被加热的液体能立即搅拌均匀并流经感温元件及时进行温度控制。为此要使：感温元件的热容尽可能小；感温元件、搅拌器与电加热器间距离要近些；搅拌器效率要高。③作调节温度用的加热器要导热良好，热容量要小，功率要适宜。

8. 恒温槽的主要部件有哪些，它们的作用各是什么？

答：恒温水浴主要组成部件有：浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件和温度控制器。浴槽用来盛装恒温介质；在要求恒定的温度高于室温时，加热器可不断向水浴供给热量以补偿其向环境散失的热量；搅拌器一般安装在加热器附近，使热量迅速传递，槽内各部位温度均匀；温度计是用来测量恒温水浴的温度；感温元件的作用是感知恒温水浴温度，并把温度信号变为电信号发给温度控制器；温度控制器包括温度调节装置、继电器和控制电路，当恒温水浴的温度被加热或冷却到指定值时，感温元件发出信号，经控制电路放大后，推动继电器去开关加热器。

9. 影响恒温槽灵敏度的因素很多，大体有那些？

答：影响恒温槽灵敏度的因素有：（1）恒温水浴的热容，恒温介质的流动性，传热性能。（2）加热器与感温元件间传热的速度，感温元件的热容；感温元件、搅拌器与电加热器间的距离；搅拌器的效率。（3）作调节温度用的加热器导热性能和功率大小。

10. 简要回答恒温槽主要由哪些部件组成?你在哪些物理化学实验中用了恒温技术，试举出一个实验实例。

答：（1）主要部件：浴槽（恒温介质），加热器，搅拌器，温度计，感温元件（导电表、电接

触温度计、热敏电阻温度计），温度控制器。（2）化学平衡常数及分配系数的测定，溶液电导的测定——测hac的电离平衡常数，电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数，最大泡压法测定溶液的表面张力，粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量，电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度，双液系的气-液平衡相图中折光率的测定。

11.恒温槽中水的温度、加热电压是否有特殊要求？为什么？

答：槽中水的温度应与室温相差不宜过大，以减少对环境的散热速度；加热电压也不能太小和太大。否则会使得散热速度过大、加热速度也过大且加热惯性大，使得控温时灵敏度降低。加热电压太小时，会使得体系的温度偏低时间相对较长，或达不到所设定的温度。

实验七十一燃烧热的测定

1. 简述燃烧热测定的实验原理。

答：1mol的物质完全燃烧时所放出的热量称为燃烧热。所谓完全燃烧是指该化合物中的c变为co2(气)，h变为h2o(液)，s变为so2(气)，n变为n2(气)，cl成为hcl(水溶液)，其它元素转变为氧化物或游离态。

燃烧热可在恒压或恒容条件下测定。由热力学第一定律可知：在不做非膨胀功情况下，恒容燃烧热qv等于内能变化δu，恒压燃烧热qp等于焓变化δh。在氧弹式热量计中测得燃烧热为qv，而一般热化学计算用的值为qp，两者可通过下式进行换算：

qp＝qv十δnrt (1)

式中：δn为燃烧反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差；r为摩尔气体常数；t为反应热力学温度。

测量燃烧热的仪器称为热量计。本实验采用氧弹式热量计，如图71-1所示。在盛有定量水的容器中，放入内装有一定量样品和氧气的密闭氧弹（图71-2），然后使样品完全燃烧，放出的热量传给盛水桶内的水和氧弹，引起温度上升。

氧弹热量计的基本

原理是能量守恒定律，样

品完全燃烧所释放出的

热量使氧弹本身及其周

围的介质（实验用水）和

热量计有关的附件温度

升高，测量介质在燃烧前

后体系温度的变化值δt，

就可求算出该样品的恒

容燃烧热，其关系式如

下：

m qv + lq点火丝 + qv = (c计 + c水m水) δt(2)

式中：qv为物质的恒容燃烧热(j·g-1)；m为燃烧物质的质量(g)；q点火丝为点火丝的燃烧热(j·g-1)；l为燃烧了的点火丝的质量(g)；q为空气中的氮氧化为二氧化氮的生成热(用0.1mol/l naoh滴定生成的硝酸时，每毫升碱相当于5.98j)，v为滴定硝酸耗用的naoh的体积(ml)；c计为氧弹、水桶、温度计、搅拌器的热容(j·k-1)；c水为水的比热(j·g-1·k-1)；m水为水的质量(g)；δt为燃烧前后的水温的变化值（k）。

如在实验过程中，每次的用水量保持一定，把式(2)中的常数合并，即令

k = c计 + c水m水

2则：m qv + lq点火丝 + qv = k δt(3)

k为仪器常数。可以通过用已知燃烧热的标准物质(如苯甲酸)放在量热计中燃烧，测出燃烧前后温度变化，则：