物理化学实验恒温槽
恒温槽的装配与性能测定报告
恒温槽的装配与性能测定Assembly and determination of performance of thermostatic bath中国科学技术大学化学物理系,合肥230026Department of Chemical Physics of USTC,He Fei 2300262014-11-6 实验,2014-11-6完成报告【摘要】在物理化学实验中,许多待测的数据常与温度有关。
因此,这些实验常用恒温槽来控制温度,维持恒温。
本实验通过测量在不同工作条件下(不同电压/不同降温条件),恒温槽达到恒温后温度随时间的微小波动,绘制恒温槽灵敏度曲线(温差-时间曲线),分析其灵敏度,从而了解恒温槽的性质,并且掌握恒温槽的装配及恒温原理。
【Abstract】In the experiment of physical chemistry,many measured data often related totemperature.Therefore,these experiments used thermostat to control temperature,maintaining constant temperature.This experiment by measuring at different conditions (different voltage and whether the condensed water), small fluctuations in thermostat thermostatic temperature reaches over time,rendering the thermostat sensitivity curve (temperature-time curve), analyzes its sensitivity, so as to understand the nature of thermostatic bath, and master the assembly and the principle of constant temperature constant temperature bath.【关键词】恒温槽水浴温度波动灵敏度【Keywords】thermostatic bath water bath temperature fluctuation sensitivity【前言】在许多物理化学实验中,由于待测的数据如折射率、粘度、电导、蒸汽压、电动势、化学反应的速度常数、电离平衡常数等都与温度有关。
物理化学实验答案(修改稿)
恒温槽性能的测试1、恒温槽的恒温原理是什么?恒温槽主要通过温度控制器控制恒温槽的热平衡来达到恒温效果2、恒温槽内各处温度是否相等?为什么?不相同。
远离加热处会散热,温度降低,加热出会补充。
热必须有高温传向低温,因此不可能相同。
3、影响恒温槽的灵敏的有哪些因素?搅拌器的效率、加热器的功率、恒温槽的体积及其保温性能、接触温度计和恒温控制器的灵敏度4、欲提高恒温槽的灵敏度,主要通过哪些途径?a 恒温介质流动性好,传热性能好,控制灵敏度高b 加热器功率要适宜c 搅拌器速度要足够大d 继电器电磁吸引电键,后者发生机械作用的时间愈短,断电时线圈中的铁芯剩磁愈小,控制灵敏度就高。
e电接点温度计热容小,对温度的变化敏感,则灵敏度高f 环境温度与设定温度差值越小,控温效果越好燃烧热的测定1、说明恒容燃烧热(Qv)和恒压燃烧热(Qp)的相互关系。
恒压热是在恒温恒压下体系与环境之间交换的热量,而是在恒温容下体系与环境之间交换的热量。
两者的关系为:2、在这个实验中,哪些是系统?哪些是环境?实验过程中有无热损耗?这些热损耗对实验结果有何影响?内筒和氧弹作为体系,外筒及其它部分为环境。
有少量热量从内筒传到外筒,使得内筒水温比理论值低,而使得燃烧焓偏低。
3、加入内筒中水的温度为什么要选择比外筒水温低?低多少合适?为什么?因为本实验要尽量避免内外筒之间的热量交换,而内筒中由于发生反应,使得水温升高,所以内筒事先必须必外筒水温低,低的数值应尽量靠近化学反应使内筒水温升高的值,根据称样范围,升温变化应在1.5-2度之间,所以选择起始水温要低于环境1度左右,这样反应完毕后,内外筒之间达到一致的温度,而外筒温度在反应开始前和反应后数值相等,说明热量交换几乎为0,减小了实验误差。
4、实验中,哪些因素容易造成误差?如果要提高实验的准确度应从哪几方面考虑?造成实验误差的原因主要有以下几点:(1)样品称量不准;(2)燃烧不完全;(3)测温不准确。
恒温槽的测定
姓名
学号
同组人
实验项目
恒温槽的调试
组别
2
实验成绩
一、实验目的
1.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.
2.绘制恒温槽灵敏度曲线.
3.掌握贝克曼温度计,接触温度计的调节和使用方法.
二、基本原理
许多物理化学参量都与温度有关。所以在测量时,通常要求在某设定温度下进行。能维持温度恒定的装置称为恒温装置(如恒温槽)。大部分物理化学实验均要求在恒温槽中进行。故恒温槽的使用是物理化学实验中要求学生必须掌握的实验技术之一。
七、思考题
1.通过本次实验,分析恒温槽的灵敏度影响因素有那些?
(1)电接点水银温度计热容小
(2)加热器功率要适宜
(3)搅拌器搅拌速度要足够大
(4)恒温槽中部的恒温效果相对较好
(5)恒温介质流动性好
2.恒温槽内各处温度是否相等?为什么?
答:恒温槽内各处温度不相等。这是因为恒温槽内各处温度受加热器位置,搅拌器位置,水流情况等各种因素的影响。具体而言,电加热器在恒温槽的局部加热液体,再通过水流把加热恒温槽的其他区域,从而使得靠近加热器的部分液体温度相对更高,远离加热器的部分液体则相对较低。此外,搅拌器搅拌会产生湍流等各种复杂的液体流动过程,使得液体各部分的密度不同,水流流速不同,因为温度也不相等。
三、实验仪器
恒温槽圆形玻璃缸停表放大镜电动搅拌器热敏电阻温度计电加热器水银接点温度计温度控制器(继电器)贝克曼温度计
四、实验步骤
1,将蒸馏水灌入浴槽至容积的五分之四处.然后按图接线.
2,将贝克曼温度计的水银柱调至刻度为3.0℃左右.
3,调节恒温水浴至设定温度.
4,恒温水浴灵敏度曲线的测定
恒温槽调节及影响恒温槽灵敏度
中国石油大学(华东)现代远程教育实验报告课程名称:物理化学实验名称:恒温槽调节及影响恒温槽灵敏度因素考察实验形式:在线模拟+现场实践提交形式:在线提交实验报告学生姓名:学号:年级专业层次:学习中心:提交时间:2016 年10月24日一、实验目的1.了解恒温槽的构造及恒温原理,考察恒温槽灵敏度的影响因素,掌握恒温槽的使用方法。
2.学习使用热敏电阻及自动平衡记录仪测定温差的方法二、实验原理实验原理恒温槽装置示意图如图1所示,由槽体、恒温介质、加热器(或冷却器)、温度指示器、搅拌器和温度控制器等部分组成。
继电器必须和接触温度计、加热器配套使用。
接触温度计是一支可以导电的特殊温度计,又称为导电表或水银控制器,如图2所示。
它有两个电极,一个固定与底部的水银球相连,另一个可调电极是金属丝,由上部伸入毛细管内。
顶端有一磁铁,可以旋转螺旋丝杆,用以调节金属丝的高低位置,从而调节设定温度。
当温度升高时,毛细管中水银柱上升与一金属丝接触,两电极导通,使继电器线圈中电流断开,加热器停止加热; 当温度降低时,水银柱与金属丝断开,继电器线圈通过电流,使加热器线路接通,温度又回升。
如此,不断反复,使恒温槽控制在一个微小的温度区间波动,被测体系的温度也就限制在一个相应的微小区间内,从而达到恒温的目的。
恒温槽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。
为了考察诸因素对恒温槽灵敏度的影响,需要用热敏电阻测量恒温槽内介质温度的涨落,一般要配用不平衡电桥和自动记录仪。
影响恒温槽灵敏度的因素很多,大体有:(1)加热器功率;(2)搅拌器的转速;(3)恒温介质的流动性;(4)各部件的位置;(5)环境温度与设定温度的差值。
《物理化学基础实验》贝克曼温度计的使用和恒温槽性能测试实验
《物理化学基础实验》贝克曼温度计的使用和恒温槽性能测试实验一、实验目的1. 了解恒温槽的构造及恒温原理,掌握其使用技术。
2. 绘制恒温槽灵敏度曲线。
3. 掌握贝克曼温度计的使用方法。
二、实验原理1.恒温槽原理恒温槽是实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置。
用液体作介质的优点是热容量大和导热性好,从而使温度控制的稳定性和灵敏度大为提高。
根据温度控制的范围,可采用下列液体介质:-60 ℃~30 ℃——乙醇或乙醇水溶液;0 ℃~90 ℃——水;80 ℃~160 ℃——甘油或甘油水溶液;70 ℃~200 ℃——液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。
恒温槽通常由下列构件组成:(1) 槽体:如果控制的温度同室温相差不是太大,用敞口大玻璃缸作为槽体是比较满意的。
对于较高和较低温度,则应考虑保温问题。
具有循环泵的超级恒温槽,有时仅作供给恒温液体之用,而实验则在另一工作槽中进行。
(2) 加热器及冷却器:如果要求恒温的温度高于室温,则须不断向槽中供给热量以补偿其向四周散失的热量;如恒温的温度低于室温,则须不断从恒温槽取走热量,以抵偿环境向槽中的传热。
在前一种情况下,通常采用电加热器间歇加热来实现恒温控制。
对电加热器的要求是热容量小、导热性好,功率适当。
选择加热器的功率最好能使加热和停止的时间约各占一半。
(3) 温度变换器:温度变换器的作用是将被控对象的温度信号转变为电信号。
早期较多使用导电表或称接点温度计,现在较多使用金属电阻温度计。
(4) 电子调节器:电子调节器的作用是对电信号进行测量、比较、放大、运算,最后发出电指令,使加热器或冷却器工作。
常见的电子调节器有两种,一种是断续式,特点是使加热器只有“通”和“断”两种状态,“通”时加热电流的大小一定,不能改变。
另一种是PID式,特点是使加热器电流随设置信号与测量信号之差的大小的变化而变化。
(5) 搅拌器:加强液体介质的搅拌,对保证恒温槽温度均匀起着非常重要的作用。
综上所述,恒温条件是通过一系列原件的动作来获得的,因此不可避免的存在着不少滞后现象,如温度传递、感温原件、电子调节器、加热器等的滞后。
物理化学实验操作规范
物理化学实验操作规范目录《物理化学实验》仪器操作规范 (1)一、恒温槽装配和性能测试 (1)二、液体饱和蒸气压的测定 (2)三、液相平衡 (3)四、异丙醇―环己烷双液系相图 (3)五、金属相图 (5)六、燃烧热的测定 (5)七、最大气泡法测定乙醇溶液的表面张力 (8)八、电泳 (9)九、粘度法测定高聚物相对分子量 (10)十、偶极矩的测定 (10)十一、磁化率的测定 (11)十二、电导法测定难容盐的溶解度 (12)十三、电极制备及电池电动势的测定 (13)十四、电动势法测定化学反应的热力学函数变化值 (14)十五、蔗糖水解反应速度常数的测定 (14)十六、乙酸乙酯皂化反应速度常数的测定 (15)十七、丙酮碘化反应速度常数的测定 (16)II《物理化学实验》仪器操作规范1《物理化学实验》仪器操作规范一、恒温槽装配和性能测试1.SWQ 智能数字恒温控制器使用方法(1)将传感器置于介质中,电源开关置于“开”。
此时左边LED显示为介质温度,右边LED 显示000,0℃。
(2LED 的第一位将闪烁,位将逐渐减小。
②、LED的第二位将闪烁,0位将逐渐减小。
其余两位类推。
直至达到温度设定值,所有位均不闪烁。
(3)差温度设置:按“回差”键,回差将依次显示0.5,0.4,0.3,0.2,0.1达到回差温度的设置。
(4)加热状态:当介质温度<设定温度-回差,加热器处于加热状态;当介质温度>设定温度+回差,加热器停止加热。
2.SYP 玻璃恒温水浴的使用方法(1)使用前,将槽内注入适量的水;(2)按配备控温仪要求,将仪器和控温仪连接好(传感器一定要置于水浴内5cm 以上);(3)接通控温仪和本仪器电源,按需要设定好水浴温度;(4)根据需要选择搅拌器“开”或“关”、“快”或“慢”;(5)将加热器置于“开”位和“强”位,待温度升至小于设定温度2℃时,将加热器置于“弱”位(此时控温效果会更好).二、液体饱和蒸气压的测定(6)关机时,先关闭搅拌器,再关闭加热器,最后切断控温仪与本仪器电源。
物理化学实验报告No1恒温槽
恒温槽的性能测定马瑞摘要:本实验在不同恒温温度和不同加热电压下监测恒温槽温度随时间的变化情况,从记录的数据来研究恒温槽在不同使用条件下的恒温性能。
另外还比较了电磁继电器控制恒温和手动控制恒温的效果差异。
关键词:恒温槽电子温差测量仪恒温性能The Determination of Performance ofThermostatic BathMa Rui (Marine.Marion)( NCL USTC Hefei Anhui P.R.China,230026 )Email:marion@Abstract :We monitor the time-varying temperature change under different constant temperature and different load voltage. The determination of differentperformance under different inuse condition of thermostatic bath was reportedby researching the recorded data. After that, we compared the difference ofthe effect between auto control and manual control.Key words :Thermostatic bath, Electronic DTmeter, Thermostatic performance序言:由于实验安排的原因,我到了学期末才来完成这个本该在第一次实验时学习和掌握的“实验一”。
此前我已经做过了其它一系列的后继试验,对恒温槽在多种物理化学实验中的应用有了切实的体会,在做过的实验中,绝大部分都要用到一种名为“超级恒温水浴”的恒温槽装置,例如:使用阿贝折光仪时要保持镜台恒温;使用紫外-可见分光光度计时要保持样品槽恒温;测电池电动势时要给半电池管恒温;测表面张力时的恒温更为重要——表面张力随温度变化很大!……由此可见,在对温度敏感的实验中,恒温槽的恒温性能将直接影响实验数据的精确性。
实验一恒温槽的装备与性能和液体粘度测定
实验一恒温槽的装备与性能和液体粘度测定实验项目性质:综合性实验计划学时:4学时一、实验目的恒温槽在物理化学实验中的重要性:物质的物理化学性质,如粘度、密度、蒸气压、表面张力、折光率、电导、电导率、透光率等都随温度而改变,要测定这些性质必须在恒温条件下进行。
一些物理化学常数如平衡常数、化学反应速率常数等也与温度有关,这些常数的测定也需要恒温。
因此,学会恒温槽的使用对物理化学实验是非常必要的。
此外掌握测试液体的粘度与密度。
二、实验原理粘度的测定:测定粘度的方法主要有毛细管法、转筒法和落球法。
在测定高聚物分子的特性粘度时,以毛细管流出法的粘度计最为方便。
若液体在毛细管粘度计中,因重力作用流出时,可通过泊肃叶(Poiseuille)公式计算粘度:Lt V m L t hgr ππρη8V 84-= 式中,η为液体的粘度; ρ为液体的密度; L 为毛细管的长度; r 为毛细管的半径; t 为流出的时间; h 为流过毛细管液体的平均液柱高度; V 为流经毛细管的液体体积; m 为毛细管末端校正的参数(一般在r/L <<1时,可以取m = 1)。
对于某一只指定的粘度计而言,上式可以写成下式:式中,B < 1,当流出的时间t 在2min 左右(大于100s),该项(亦称动能校正项)可以忽略。
又因通常测定是在稀溶液中进行(C <1×10-2g·cm -3),所以溶液的密度和溶剂的密度近似相等,因此可将ηr 写成:密度的测定: 单位体积内所含物质的质量,称为物质的密度,当用不同单位来表示密度时,可以 有不同的数值,若用 g·cm -3为单位密度在数值上等于4o C 水相比所得的比重。
密度与比重的概念虽不同,但在上述条件下,两者却建立数值上相等的关系利用比重瓶去进行液体密度的测定。
由公式ρ(g3—g1)/(g2—g1)计算ρ=t水其中ρ—待测液体的密度tρ—指定温度时水的密度水g1—比重瓶的重量g2—比重瓶的重量与装入水的重量之和g3—比重瓶的重量与装入乙醇的重量之和三、实验内容和要求实验内容:装配控温装置并控温在指定温度,测定待测液体粘度、密度。
恒温槽的装配与性能测定
实验一恒温槽的装配与性能测定一、实验目的与要求:1、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。
2、绘制恒温槽灵敏度曲线(温度—时间曲线),学会分析恒温槽的性能。
3、掌握贝克曼温度计和温控仪的调试与使用方法。
二、预习要求:1、明确恒温槽的控温原理,恒温槽的主要部件及作用。
2、了解本实验恒温槽的电路连接方式。
3、了解贝克曼温度计的调节和使用方法。
三、实验原理:在许多物理化学实验中,因为待测的数据如折射率、粘度、电导、蒸汽压、电动势、化学反应的速度常数、电离平衡常数等都与温度有关。
因此,这些实验都必须在恒温的条件下进行,这就需要各种恒温的设备。
通常用恒温槽来控制温度,维持恒温。
一般恒温槽的温度都相对的稳定,多少总有一定的波动,大约在±0.1℃,如果稍加改进也可达到0.01℃,要使恒温设备维持在高于室温的某一温度,就必须不断补充一定的热量,使因为散热等原因引起的热损失得到补偿。
恒温槽之所以能够恒温,主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。
当恒温槽的热量因为对外散失而使其温度降低时,恒温控制器就驱使恒温槽中的电加热器工作,待加热到所需要的温度时,它又会使其停止加热,使恒温槽温度保持恒定。
恒温槽的装置是多种多样的。
它主要包括下面的几个部件:1敏感元件,也称感温元件;2 控制元件;3 加热元件。
感温元件将温度转化为电信号而输送给控制元件,然后由控制元件发出指令让电加热元件加热或停止加热。
图1-1。
图1-1即是一恒温装置。
它由浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件、恒温控制器等组成,现分别介绍如下:1、浴槽:通常用的是10dm3的圆柱形玻璃容器。
槽内一般放蒸馏水,如恒温的温度超过了100℃可采用液体石腊和甘油。
温度控制的范围不同,水浴槽中介质也不同,一般来说:-60℃~30℃时用乙醇或乙醇水溶液。
0℃~90℃时用水。
80℃~160℃时用甘油或甘油水溶液。
70℃~200℃时用液体石蜡、硅油等。
物理化学实验复习(应化师范)
恒温槽装配和性能测试1. 如何设计一套控制温度低于环境温度的恒温装置?选择合适的制冷器.2.什么是恒温槽加热器的最佳功率,如何确定最佳加热功率的控温曲线?适当调节温度控制器输出电压(亦即改变加热器加热功率),使温度控制器上加热指示灯和停止加热指示灯的亮、熄间隙时间间隔大致相等,记录加热电压和电流,并由此计算加热功率,该值即为此温度下的最佳加热功率。
3. 对于具有如图2.1-2中曲线(3)和(4),是否可用计算tE 以衡量恒温槽的控温精度?为什么?曲线(3),(4)对设定温度的偏差如何?不能。
(课本P50)tmax 和tmin 是恒温槽控温曲线上的最高点与最低点的温度值。
tE 描述了实际温度与设定温度间的最大偏离值,因而可以tE 描述恒温槽的恒温精度。
然而对于图2.1-2中曲线(3)和(4)所示控温曲线的恒温槽,由于控温曲线的不对称性,用上式计算tE 是无意义的。
)(21min max t t t E -±=4. 调试时,若温度控制器绿灯(加热通)一直亮着,温度却无法达到设定值,分析可能的原因。
搅拌太快,散热快;加热器功率小,散热快等。
饱和蒸汽压的测定1、正常沸点与沸腾温度有何区别?正常沸点是指在P θ下物质的沸腾温度,而沸腾温度是指外压与液体的饱和蒸气压相等时的沸腾温度。
2、系统放空后,有时测得的沸腾温度大于100˚C ,分析可能的原因。
P 大气> P θ3、打开和关闭机械泵时,为什么总要先将其放空?机械泵的进气口前应安装一个三通活塞,开始抽气前应先打开电源,使真空泵先空运转一段时间(即与大气相通)再与抽气系统相通;停止抽气时应使机械泵与抽空系统隔开而与大气相通,再关闭电源,这样既可保持系统的真空度,又避免泵油倒吸。
4、简述福廷式气压计的使用注意事项。
(1)福廷式气压计必须垂直放置。
在调节时,先拧松气压计底部圆环上的三个螺旋,令气压计铅直悬挂,再旋紧这三个螺旋,使其固定。
(2)慢慢旋转底部的汞面调节螺旋,使汞槽内的汞面升高。
物化实验一:恒温槽的装配与性能测定
恒温槽的装配与性能测定摘要本实验通过测量绘制恒温槽恒温后温度时间曲线,分析恒温槽在不同条件下的灵敏度等性能参数,初步掌握其构造及恒温原理。
关键词恒温槽灵敏度贝克曼温度计1.前言在许多物理化学实验中,由于待测的数据如折射率、粘度、电导、蒸汽压、电动势、化学反应的速度常数、电离平衡常数等都与温度有关。
因此,这些实验都必须在恒温的条件下进行,这就需要各种恒温的设备。
通常用恒温槽来控制温度,维持恒温。
一般恒温槽的温度都相对的稳定,多少总有一定的波动,大约在±0.1℃,如果稍加改进也可达到0.01℃。
所以在实验中恒温槽的灵敏度对分析实验结果,以及恒温槽的改进都有着重要的意义。
本实验就是通过对温控仪测量并控制恒温槽灵敏度的测量,分析以及讨论,来研究恒温槽的改进。
2.实验部分(一)仪器与试剂玻璃缸 1个秒表 1个贝克曼温度计 1支温控仪 1台0~50℃的1/10的温度计 1支搅拌马达 1个电加热丝 1个蒸馏水 导线若干(二)实验步骤1、将蒸馏水注入水浴槽中,根据恒温槽组装的原则,按下图分别将所需各部件按要求装备好图1-1 恒温槽装置图1-浴槽; 2-加热器; 3-搅拌器; 4-温度计;5-感温元件(热敏电阻探头) 6-恒温控制器; 7-贝克曼温度计。
2、将贝克曼温度计调节好,使其水银柱在30℃时停止在中间位置。
(见附录贝克曼温度计的调节与使用)3、将温控仪、250V可调变压器、电加热丝按电路图1-2连接好,并将搅拌马达接到另一只1kV的可调变压器的输出端,接好电源线。
4、将控温仪热敏探头固定在恒温槽的一定位置,注意可浸入部分不可超过200mm,并将所有调压器电压调至最低。
5、经老师许可后插好电源,调电压开启搅拌使其有一快慢适中的搅拌速度。
打开温控仪电源,控制温控仪使之黄红灯交替明亮息灭,这时恒温槽处于恒温状态。
6、恒温槽灵敏度测量:(1)机械自动化控制①低温、不同加热电压情况下的恒温控制及其恒温槽性能比较在既使用调压器和发热管,也使用控温器的情况下,将温度控制并恒温到30℃。
恒温槽实验
3.
4. 5.
T
控温性能良好的恒温装置的灵敏度曲线应有(a)的形式;(b)表示 恒温装置的灵敏度稍差需要更换较灵敏的温度控制器;(c)则表 示加热器的功率太大,需换用较小功率的加热器;而(d)则表示 加热器功率太小,或浴槽散热太快。
三、仪器装置
水银接点温度计(又称水银电导表)
继电器的基本测量原理
实际温度小于所控温度时,控制电路处于断开状态,电磁铁无磁性不能吸上衔铁,加热电路为接通状态; 当加热器开始加热,温度上升,水银线慢慢上升与金属丝接通,控制电路接通,电磁铁有了磁性,吸上衔铁, 加热电路断开。 温度又下降,水银线与金属丝又断开,控制电路又断开,如此周而复始,达到恒温目的。
恒温槽灵敏度
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。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tmax,最低温度为tmin,恒温槽的 灵敏度te为
te
t max t min
2
恒温槽灵敏度
T (a) t T
(b) t
T
(c) t (d ) t
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。
当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。
五、数据记录和处理
实验日期:
测温元件位置 温 度 波 动 值 /℃ tmax tmin Tmax Tmin
实验步骤
(4)测定在100W灯泡加热器下恒温槽的温度波动 曲线,每隔30s读数一次,连续记录20min或更 长时间。 (5)同法测定在1000W电炉丝加热器下恒温槽的温 度波动曲线,每隔30s读数一次,连续记20min 或更长时间。 (6)实验完毕后,断开电源,拆掉线路,松开磁铁 上的小螺丝,清理实验台。
恒温槽实验——精选推荐
实验者:_________________ 实验时间: _______________ 气温: _________________ 大气压: _______________ 实验一恒温槽的安装和性能测试一、实验目的1.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。
2.测定恒温槽纵向和径向温度分布,绘制恒温槽灵敏度曲线。
3.掌握贝克曼温度计、接触温度计的调节和使用方法。
二、实验原理(一)恒温技术温度对化学平衡常数和化学反应速度常数以及粘度密度、折光率等物理化学参量都有显著影响,因此,许多物理化学实验实在恒温下进行的。
恒温控制可分为两类,一类是利用物质的相变点温度来获得恒温,但温度的选择受到很大限制;另外一类是利用电子调节系统进行温度控制,此方法控温范围宽、可以任意调节设定温度。
恒温槽是实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置。
用液体作介质的优点是热容量大和导热性好,从而使温度控制的稳定性和灵敏度大为提高。
根据温度控制的范围,可采用下列液体介质:-60℃~30℃——乙醇或乙醇水溶液;0℃~90℃——水;80℃~160℃——甘油或甘油水溶液;70℃~200℃——液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。
①(二)恒温槽的组成一般由槽体、温度调节器、温度控制器、加热器、搅拌器和温度指示器等部分组成。
(1)槽体槽体包括容器和液体介质。
如果要求设定的温度与室温相差不太大,通常可用20dm3的圆形玻璃缸作容器。
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它合适液体作为工作介质,则上述恒温可在较大的温度范围内使用。
(2)温度调节器又称水银接触温度计、水银定温计,其作用是当恒温槽的温度达到设定值时,发信号,命令执行机构停止加热。
低于设定温度时,则又发出信号,命令执行机构继续加热。
其结构如图1—1所示。
外表近似于普通温度计,其中两根金属导线(A、E),金属导线A可通过顶部磁铁调节其高低,另一根导线E则固定与下面水银接触,当恒温槽温度达到设定值时可转动顶部磁铁,通过螺母将金属线A降低与水银面刚好接触,使AE接通,则发出停止加热命令。
中国科大物化实验1 恒温槽的装配与性能测定报告
图 1-3 控温原理图
稳定性能较好的热敏电阻作为感温元件,感温时间较短、使用方便、调速快、 精度高并能进行遥控遥测。这个感温元件又因使用了特殊的烧结工艺,故只 需要将此感温元件(探头)放在所需的控温部位,就能在控温的同时,从测 温仪表上精确地反应出被控温部位的温度值。如图 1-3 所示。
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实验一
恒温槽的装配与性能测定
热敏电阻rt16和电位器r组成交流感温电桥当热敏电阻探头感受的实际温度低于给定温度时桥路输出变为负信号使j开始动作并触发j启动闭合接通外接加热回路这时加热器导通开始对体系加热当感受到的温度与给定温度相同时桥路平衡无信号输出j失去触发信号而恢复常开状态断开加热回路加热停止
实验一
恒温槽的装配与性能测定
实验一
1个 1个 1支
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实验一
恒温槽的装配与性能测定
温控仪 0~50℃的 1/10 的温度计 搅拌马达 电加热丝 导线 2、试剂: 蒸馏水
1台 1支 1个 1个 若干
三、实验步骤 1、将蒸馏水注入水浴槽中,根据恒温槽组装的原则,按图 1-1 分别将所 需各部件按要求装备好。 2、将贝克曼温度计调节好,使其水银柱在 25℃时停止在中间位置。(见附 录贝克曼温度计的调节与使用) 3、将温控仪、250V 可调变压器、电加热丝按电路图 1-2 连接好,并将搅拌 马达接到另一只 1kV 的可调变压器的输出端,接好电源线。 4、将控温仪热敏探头固定在恒温槽的一定位置,注意可浸入部分不可超 过 200mm,并将所有调压器电压调至最低。 5、经老师许可后插好电源,调电压开启搅拌使其有一快慢适中的搅拌速 度。打开温控仪电源,控制温控仪使之黄红灯交替明亮息灭,这时恒温 槽处于恒温状态。 6、恒温槽灵敏度测量: (1)机械自动化控制 ①低温、不同加热电压情况下的恒温控制及其恒温槽性能比较 在既使用调压器和发热管,也使用控温器的情况下,将温度控制 并恒温到某个高于室温的温度上,如 25℃(冬天),30℃(夏天)。 达到指定温度后,分别将调压器调节为 175V(或 180V)和 100V 两 个加热电压,等继电器不断地开关跳动表现恒温以后,然后自行选 用一种温差计(贝克曼温差计和电子数字温差计)测量温差△T 与 时间 t 的变化曲线: △T(℃)~t(sec) ②高温、不同加热电压情况下的恒温控制及其恒温槽性能比较 在既使用调压器和发热管,也使用控温器的情况下,将温度控制 并恒温到某个高于室温的温度上,如 40℃(冬天),45℃(夏天)。
物化实验报告_恒温槽的装配和性能测试
恒温槽的装配和性能测试张鹏翔30 材33实验日期:2015年5月14日提交报告日期:2015年5月20日1 引言1.1实验目的1.了解恒温槽的原理,初步掌握其装配和调试的基本技术。
2.分析恒温槽的性能,找出合理的最佳布局。
3.掌握水银接点温度计、热敏电阻温度计、继电器、自动平衡记录仪的基本测量原理和使用方法。
1.2 实验原理许多物理化学实验都需要在恒温条件下进行。
欲控制被研究体系的某一温度,通常采取两种方法:一是利用物质相变时温度的恒定性来实现,叫介质浴。
如:液氮(-195.9℃)、冰-水(0℃)、沸点水(100℃)、干冰-丙酮(-78。
5℃)、沸点萘(218℃)等等。
相变点介质浴的最大优点是装置简单、温度恒定。
缺点是对温度的选择有一定限制,无法任意调节。
另一种是利用电子调节系统,对加热或制冷器的工作状态进行自动调节,图1恒温槽工作原理图使被控对象处于设定的温度之下。
本实验讨论的恒温水浴就是一种常用的控温装置,它通过继电器、温度调节器(水银接点温度计)和加热器配合工作而达到恒温的目的。
其简单恒温原理线路如图2-1-1所示。
当水槽温度低于设定值时,线路I是通路,因此加热器工作,使水槽温度上升;当水槽温度升高到设定值时,温度调节器接通,此时线路II为通路,因电磁作用将弹簧片D吸下,线路I断开,加热器停止加热;当水槽温度低于设定值时,温度调节器断开,线路II断路,此时电磁铁失去磁性,弹簧片回到原来的位置,使线路I又成为通路。
如此反复进行,从而使恒温槽维持在所需恒定的温度。
恒温槽由浴槽、温度计、接点温度计、继电器、加热器、搅拌器等部件组成。
如图2-1-2所示。
为了对恒温槽的性能进行测试,图中还包括一套热敏电阻测温装置。
现将恒温槽主要部件简述如下。
1.浴槽浴槽包括容器和液体介质。
根据实验要求选择容器大小,一般选择10L或者20L的圆形玻璃缸做为容器。
若设定温度与室温差距较大时,则应对整个缸体保温。
以减少热量传递,提高恒温精度。
物理化学实验报告恒温槽
五、实验过程(包括步骤、装置图、注意事项)①实验步骤1. 恒温槽的装配在玻璃缸中加入蒸馏水至容积的2/3处,按图1-1将各部件装置好,接好线路。
2. 恒温槽的调试调节温度控制仪,使指针稍低于30℃,经教师允许后,接通电源,开动搅拌器,调节转速适当。
随即进行加热,开始时可将加热电压调到200 V左右,注意观察最小分度为0.1℃的温度计汞面,待槽温达到29℃时,将加热电压调至100 V左右,微调控温仪指针,如指示绿灯自动灭掉时,水银温度计.....读数刚好为30℃,则表示恒温槽处于30℃恒温状态。
温度指示控制仪的指示值存在误差,指针调节在30℃,可能实际恒定的温度是32℃或者27℃等等,所以开始调节时指针对应的温度应低于所恒定的温度,而是否恒温到30℃应以水银温度计的读数为准。
再次调节加热电压,使加热时间与停止加热时间近似相等(即绿灯亮的时间和红灯亮的时间几乎相等)。
然后从贝克曼温度计(用温差档)读出开始加热和停止加热时水的温度θ始、θ停,各记录2次。
3. 恒温槽灵敏度的测定待恒温槽在30℃下恒温5 min后,用秒表计时,每隔2 min从贝克曼温度计(温差档)上读一次水的温度θ,测定60 min。
将恒温槽温度调至35℃,再相同步骤测定35℃下恒温槽的灵敏度。
实验完毕,切断电源,将温度控制仪传感器及贝克曼温度计传感器从水浴中拿出并擦干,温度控制仪传感器还需套上塑料帽,以防损坏。
②注意事项(1)恒温槽的真实温度用插在水浴中的最小刻度为0.1℃的水银温度计测量和读取。
(2)测定θ始、θ停可以穿插在测定灵敏度曲线数据中进行,以节省时间。
(3)若用数显贝克曼温度计读取水浴的相对温度,应用“温差”档。
(4)相对温度数据准确读至小数点后3位。
(5)温度控制仪在达到恒温后的开始一段时间,所恒定的温度可能稍有变化,这时应重新调节温度控制仪。
但开始记录温度随时间变化的数据后,就不应再调节温控仪。
六、数据处理(包括数据的列表、整理计算、作图、结果讨论。
物理化学实验
物理化学实验大三上学期实验一恒温槽 1.实验原理:恒温槽之所以能维持恒温,恒温槽之所以能维持恒温,主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。
主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。
主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。
当恒当恒温槽因对外散热而使水温降低时,温槽因对外散热而使水温降低时,恒温控制器就使恒温槽内的加热器工作,恒温控制器就使恒温槽内的加热器工作,恒温控制器就使恒温槽内的加热器工作,待加待加热到所需温度时,它又使加热器停止加热,保持恒定水温。
2.实验仪器:玻璃恒温水浴精密数字温度温差仪3.数据处理:恒温槽灵敏度te=±(t1-t2)/2(t1为最高温度,t2为最低温度),灵敏度曲线(温度-时间)4.课后题课后题::⑴恒温槽主要由哪几个部分组成,各部分作用是什么?答:①浴槽:盛装介质②加热器:加热槽內物质③搅拌器:迅速传递热量,使槽内各部分温度均匀④温度计:内各部分温度均匀④温度计:观察槽内物质温度⑤感温元件:观察槽内物质温度⑤感温元件:观察槽内物质温度⑤感温元件:感应温度,感应温度,感应温度,指示加指示加热器工作⑥温度控制器:温度降低时,指示加热器工作,温度升高时,只是加热器停止工作。
⑵对于提高恒温槽的灵敏度,可以哪些方面改进?答:答:①恒温槽的热容要大些,①恒温槽的热容要大些,①恒温槽的热容要大些,传热质的热容越大越好。
传热质的热容越大越好。
传热质的热容越大越好。
②尽可能加快电热器与接②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量小,为此要使感温元件的热容尽量小,感温元件与电热器间感温元件与电热器间距离要近一些,搅拌器效率要高。
③做调节温度的加热器功率要小。
⑶如果所需恒定的温度低于室温如何装备恒温槽?答:答:通过辅助装臵引入低温,通过辅助装臵引入低温,通过辅助装臵引入低温,如使用冰水混合物冰水浴,如使用冰水混合物冰水浴,如使用冰水混合物冰水浴,或者溶解吸热的盐类盐或者溶解吸热的盐类盐水浴冷却(硝铵,镁盐等)实验二燃烧焓1实验原理:将一定量的待测物质在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使热量计本身及氧弹周围介质的温度升高,通过测定燃烧前后热量计温度的变化值,通过测定燃烧前后热量计温度的变化值,就可以算出该样就可以算出该样品的燃烧热,其关系式为mQv=C △T-Q 点火丝m 点火丝。
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一、目的 1.了解恒温槽的构造及恒温原理 2.绘制恒温槽的灵敏度曲线,学会分 析恒温槽的性能。 3.掌握温度温差仪的使用。
二、原理
1.意义 在生产和科学实验中,经常要求在 恒温及温度稳定的情况下进行,这就需要 用各种恒温设备。通常用恒温槽来控制温 度维持恒温,以保证温度保持相对稳定, 即在一定范围内波动。一般使用的恒温槽 波动范围约在±0.1℃左右
7. 灵敏度曲线
三、【仪器与试剂】
超级恒温槽,温度温差仪
温度温差仪
温度温差仪的面板结构
四、【实验步骤】
测25 ℃的灵敏度
1. 将蒸馏水注入浴槽至容积的2/3处
2. 打开电源,设定回差为0.1
3. 设定恒温温度 ,设定温度为24.5℃,打开加 热开关、搅拌开关,加热
4. 将温度温差仪的探头放入水浴中间,打开温度 温差仪的开关。 待停止加热后,根据温度温差 仪的温度,重新设定温度。若此时温度为24.8 ℃,则设定温度为24.7 ℃
恒温槽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。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。
5.灵敏度测量 恒温5分钟后,开始读数,要求每 0.5分钟读数一次,读3个周期。
五、【数据记录及处理】
1. 数据记录 2. 绘制25℃及30℃时的温度――时间曲线。
恒温槽是物理化学实验室中常用设备之一。 恒温槽之所以能恒温,主要是依靠恒温控 制器来控制恒温槽的热平衡。当恒温槽因 对外散热而使水温降低时,恒温控制器就 驱使恒温槽内的加热器工作,待加热到所 需温度时,它又使其停止加热,这样就使 槽温保持恒定。
恒温槽装置是多种多样的,但它们大都包 括敏感元件(或称感温元件)、控制元件、 加热元件三部分。由敏感元件将温度转化 为电信号(或其它信号)而输送给控制元 件,再由控制元件发出指令,让加热元件 工作或停止。
6. 灵敏度 控温效果可以用灵敏度Δt表示:
影响恒温槽灵敏度的因素很多,大体有:
(1)恒温介质流动性好,传热性能好,控 温灵敏度就高;
(2)加热器功率要适宜,热容量要小,控 温灵敏度就高;
(3)搅拌器搅拌速度要足够大,才能保证 恒温槽内温度均匀;
(4)感温元件要灵敏
(5)环境温度与设定温度的差值越小,控 温效果越好。
ห้องสมุดไป่ตู้ 3. 介质
恒温槽中的液体介质可根据温度控制的范 围而异,一般来说,可采用以下液体介 质:-60℃~30℃用乙醇或乙醇水溶液; 0℃~90℃用水;80℃~160℃用甘油或甘 油水溶液;70℃~200℃用液体石蜡、汽缸 润滑油、硅油。比较常用的是恒温水浴。
4. 部件
面板结构
5. 温度传递的滞后效应