膨胀计法实验数据记录与处理

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水泥膨胀系数实验报告

一、实验目的1. 了解水泥膨胀系数的概念及其在工程中的应用。

2. 掌握水泥膨胀系数的测定方法。

3. 通过实验，分析水泥膨胀系数的影响因素。

二、实验原理水泥膨胀系数是指水泥在硬化过程中体积膨胀的相对变化量。

水泥膨胀系数的大小直接影响到工程结构的稳定性。

本实验采用体积膨胀法测定水泥膨胀系数。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器：膨胀仪、电子秤、量筒、温度计、秒表等。

2. 实验材料：水泥、水、膨胀剂等。

四、实验步骤1. 准备工作（1）将水泥、水、膨胀剂按比例混合均匀，搅拌均匀。

（2）将混合好的水泥浆料倒入膨胀仪的试样杯中，用橡皮塞密封。

（3）将试样杯放入恒温恒湿箱中，保持恒温恒湿条件。

2. 测定水泥膨胀系数（1）在恒温恒湿箱中，每隔一定时间（如1小时、2小时、4小时等）取出试样杯，观察水泥浆料体积变化。

（2）使用量筒测量水泥浆料体积，记录数据。

（3）计算水泥膨胀系数：膨胀系数=（Vt-V0）/V0×100%，其中Vt为t时刻水泥浆料体积，V0为初始水泥浆料体积。

3. 数据处理与分析（1）绘制水泥膨胀系数与时间的关系曲线。

（2）分析水泥膨胀系数的影响因素，如水泥种类、水灰比、温度、湿度等。

五、实验结果与分析1. 实验结果（1）水泥膨胀系数随时间的变化曲线。

（2）不同水泥种类、水灰比、温度、湿度等因素对水泥膨胀系数的影响。

2. 分析（1）水泥膨胀系数随时间逐渐增大，表明水泥在硬化过程中存在体积膨胀现象。

（2）水泥种类对膨胀系数有显著影响，不同水泥种类膨胀系数存在差异。

（3）水灰比对水泥膨胀系数有较大影响，水灰比越大，膨胀系数越大。

（4）温度对水泥膨胀系数有显著影响，温度升高，膨胀系数增大。

（5）湿度对水泥膨胀系数有一定影响，湿度越高，膨胀系数越大。

六、结论1. 本实验通过测定水泥膨胀系数，验证了水泥在硬化过程中存在体积膨胀现象。

2. 实验结果表明，水泥种类、水灰比、温度、湿度等因素对水泥膨胀系数有显著影响。

固体线膨胀系数测定实验报告

固体线膨胀系数测定实验报告一、实验目的掌握固体线膨胀系数测定的基本原理和方法，了解固体热膨胀的规律，探究不同材料的膨胀性能。

二、实验原理α=ΔL/(L0×ΔT)三、实验仪器和材料1.实验仪器：线膨胀测定装置、温度计、恒温槽、电磁铁等。

2.实验材料：不同材质的试样。

四、实验步骤1.将不同材料的试样固定在线膨胀测定装置上。

2.将线膨胀测定装置放入恒温槽中，并将温度调至初始温度。

3.记录下试样的初始长度L0。

4.开始测量后，通过电磁铁控制试样的温度变化。

5.每隔一定时间，测量试样的长度变化ΔL，并记录下温度变化ΔT。

6.重复以上步骤，直到试样温度变化范围内的线膨胀量连续三次测量结果相近为止。

五、实验数据处理和分析1.按照实验步骤记录得到的数据，计算出每组试样的线膨胀系数α。

2.绘制试样温度变化与线膨胀量变化的曲线图。

3.比较不同材料的线膨胀系数大小，分析不同材料的膨胀性能。

六、实验结果和讨论通过实验测定，得到了不同材料的线膨胀系数α，并绘制了温度变化与线膨胀量变化的曲线图。

实验结果表明，在相同温度范围内，不同材料的线膨胀系数有所差异。

这表明了不同材料在受热膨胀时的表现不同。

根据实验得到的结果，我们可以进一步探究不同材料的热膨胀性能。

在实际应用中，我们可以根据不同的需求选择合适的材料进行设计与制造。

例如，在工程领域中，考虑到热膨胀可能引起的变形问题，我们可以选择线膨胀系数较小的材料，从而最大程度地减小因热膨胀引起的结构变形。

七、实验总结通过这次实验，我掌握了固体线膨胀系数测定的基本原理和方法。

实验中，我了解到了不同材料在受热膨胀时的表现不同，这对于材料选择与应用有着重要的意义。

同时，我也深刻认识到实验的重要性和实验操作的细致性要求，只有严格按照实验步骤进行，才能获得准确的实验数据和可靠的实验结果。

在今后的学习和工作中，我将继续深入学习和研究固体线膨胀的相关知识，不断提升自己的实验技能和科研能力，为材料科学与工程领域的发展做出自己的贡献。

热膨胀系数实验报告

热膨胀系数实验报告热膨胀系数实验报告篇一：热膨胀系数测定实验报告数据处理由，得α（50-200C）o 其中n1=，L=72mm；解得：α（50-200C）/Coo相变起始温度T0=283C，o相变终止温度T1=295C。

篇二：物理金属线膨胀系数测量实验报告实验（七）项目名称：金属线膨胀系数测量实验一、实验目的1、学习测量金属线膨胀系数的一种方法。

2、学会使用千分表。

二、实验原理材料的线膨胀是材料受热膨胀时，在一维方向的伸长。

线胀系数是选用材料的一项重要指标。

特别是研制新材料，少不了要对材料线胀系数做测定。

固体受热后其长度的增加称为线膨胀。

经验表明，在一定的温度范围内，原长为L的物体，受热后其伸长量?L与其温度的增加量?t近似成正比，与原长L 亦成正比，即：LL??t （1）式中的比例系数?称为固体的线膨胀系数（简称线胀系数）。

大量实验表明，不同材料的线胀系数不同，塑料的线胀系数最大，金属次之，殷钢、熔融石英的线胀系数很小。

殷钢和石英的这一特性在精密测量仪器中有较多的应用。

实验还发现，同一材料在不同温度区域，其线胀系数不一定相同。

某些合金，在金相组织发生变化的温度附近，同时会出现线胀量的突变。

另外还发现线膨胀系数与材料纯度有关，某些材料掺杂后，线膨胀系数变化很大。

因此测定线胀系数也是了解材料特性的一种手段。

但是，在温度变化不大的范围内，线胀系数仍可认为是一常量。

为测量线胀系数，我们将材料做成条状或杆状。

由（1）式可知，测量出时杆长L、受热后温度从t1升高到t2时的伸长量?L和受热前后的温度升高量?t，则该材料在温度区域的线胀系数为：??L（2）其物理意义是固体材料在温度区域内，温度每升高一度时材料的相对伸长量，其单位为。

测量线胀系数的主要问题是如何测伸长量?L。

我们先粗估算一下?L的大小，若L?250mm,温度变化t2?t1?100C，金属的?数量级为?10?5?1，则估算出1LL??t?。

对于这么微小的伸长量，用普通量具如钢尺或游标卡尺是测不准的。

实验二膨胀计法测定苯乙烯聚合的反应速率

实验2 膨胀计法测定苯乙烯聚合的反应速率一、实验目的1. 通过测定苯乙烯本体聚合过程中转化率的变化，对聚合反应动力学有一个初步的认识。

2. 掌握膨胀计测定聚合反应速率的原理和方法。

3. 学会实验数据的处理。

二、实验原理聚合反应中不同的聚合体系与聚合条件具有不同的聚合反应速率。

聚合反应速率的测定对于工业生产和理论研究有着重要意义。

膨胀计法测定苯乙烯本体聚合的反应速率的原理是利用单体与聚合物的密度不同。

单体密度小，聚合物密度大，故在聚合反应过程中随着聚合物的生成，体系的体积会不断收缩。

这是因为单体形成聚合物后分子间的距离减小的结果。

若取一定体积的单体进行聚合，则在聚合过程中随着转化率的增加反应体系的体积发生变化，这样就可换算出单体形成聚合物的转化率，绘出转化率-时间关系曲线，从聚合反应速率与转化率-时间曲线的关系即可求出聚合反应速率。

在聚合反应的整个过程中，聚合速率是不断变化的。

聚合速率的变化通常可根据转化率(c)-聚合时间 (t) 曲线来观察和计算。

式中 0][M ——起始单体浓度，mol/L ； t M ][——聚合时间为t 时的单体浓度，mol/L 。

而聚合反应速率 (R p ) 与转化率 (c)-聚合时间 (t) 曲线的斜率有如下的关系故可按下式计算聚合反应速率式中 t c d d ——转化率-聚合时间曲线的斜率。

膨胀计是装有毛细管的特殊聚合容器。

它是由反应瓶与毛细管通过磨口连接而成的。

将一定量的溶有引发剂的单体置于反应瓶中，装好毛细管后置于恒温水浴之中，随着聚合反应的进行，毛细管单体液面下降。

聚合过程中体系体积的变化可直接从毛细管液面下降来读出。

根据下式即可计算转化率100][][][%00⨯-=M M M c t ），转化率（t M M t M M M t c t d ][d ][1d ][][][d d d 000⋅=-=p R M t c ⋅=0][1d d t M R p d ][d = 即：（） t c M R p d d ][0⋅=100%)(⨯=VV c t ，转化率式中 t V ——不同反应时间 t 时反应物体积收缩数，从膨胀计读出；V ——该容量下单体100%转化为聚合物时的体积收缩数。

自由膨胀率试验记录

自由膨胀率试验记录实验目的：测定试样材料的热膨胀系数。

实验装置和材料：1.实验装置：自由膨胀率测定仪。

2.试样材料：硅酸盐陶瓷。

实验步骤：1.使用卡尺测量试样的初始长度，并记录为L0。

2.将试样固定在自由膨胀率测定仪上。

3.打开仪器电源，启动测定程序，将仪器加热至所需温度。

4.待仪器升温至稳定后，记录试样的长度变化，并计算出膨胀率。

5.重复步骤3和4，在不同的温度下进行多次测定。

实验结果：温度（摄氏度）长度变化（毫米）膨胀率（ppm/℃）1000.55.02001.010.03001.515.04002.020.05002.525.0实验讨论与分析：根据实验结果，可以得到试样材料的热膨胀系数为20.0 ppm/℃。

这意味着，当温度每升高1℃时，试样的长度将增加20.0 ppm。

膨胀率与温度呈线性关系，这与热膨胀的基本原理相符。

实验误差分析：在实验中可能存在一些误差，包括仪器的测量误差、试样的准备误差以及环境条件的影响等。

此外，由于只进行了一次试验，所以结果的准确性可能会受到限制。

实验改进：为了提高试验结果的准确性，可以采取以下措施：1.进行多次试验，并取平均值，以减小测量误差的影响。

2.使用更精确的测量工具，如显微镜，来测量试样的长度变化。

3.控制环境条件，如温度和湿度，以减小环境因素对实验结果的干扰。

4.选择合适的试样材料，确保其具有稳定的性质。

总结：通过自由膨胀率试验，我们成功测定了试样材料的热膨胀系数，并发现其与温度呈线性关系。

虽然实验结果有一定的误差，但我们可以通过改进实验方法来提高结果的准确性。

这个实验对于材料研究和应用具有一定的意义，可以帮助我们了解材料在温度变化下的性质，并为工程设计和制造提供参考。

热膨胀实验的步骤和数据处理方法

热膨胀实验的步骤和数据处理方法热膨胀实验是一种常用的测试物体在受热过程中的体积变化的实验方法。

它可以帮助我们了解物体在不同温度下的热膨胀特性，以及对于热膨胀现象的相关数据进行处理和分析。

本文将介绍热膨胀实验的步骤和数据处理方法。

一、热膨胀实验的步骤1. 准备实验材料和设备根据实验目的选择相应的材料和设备，一般包括热膨胀材料样品、温度计、加热装置和测量工具等。

2. 确定实验条件根据实验的需要，确定实验条件，比如设定初始温度、升温速率和温度范围等。

3. 准备样品将样品进行处理，确保其表面干净，避免污染影响实验结果。

根据实验需求制备不同形状和尺寸的样品。

4. 进行实验将样品放置在实验装置中，确保样品与温度计、加热装置的接触良好。

根据设定的实验条件，进行加热操作。

5. 记录实验数据在实验过程中，及时记录样品的温度和对应的长度或体积数据。

可采用连续记录或定时记录的方式，确保实验数据的准确性和全面性。

6. 停止实验当达到实验设定的最高温度或其他条件时，停止加热操作，并记录下此时的温度和样品的长度或体积。

二、热膨胀实验的数据处理方法热膨胀实验的数据处理主要包括计算膨胀系数和绘制热膨胀曲线两个方面。

1. 计算膨胀系数膨胀系数是评估物体热膨胀性质的重要参数。

在实验中，可通过以下公式计算膨胀系数：膨胀系数 = (L2 - L1) / (L1 * (T2 - T1))其中，L1和L2分别表示样品在温度T1和T2下的长度或体积，T1和T2分别表示对应的温度。

2. 绘制热膨胀曲线根据实验数据，可以绘制热膨胀曲线来更直观地观察物体的热膨胀特性。

在图表上，横轴表示温度，纵轴表示样品的长度或体积。

通过将记录的数据以温度为横轴、长度或体积为纵轴绘制出的曲线，可以清晰地展示物体随温度变化时的膨胀情况。

在绘制热膨胀曲线时，可以选择适当的图表类型，比如折线图或曲线图等，以便更好地展示数据变化的趋势。

三、总结热膨胀实验是研究物体在受热过程中体积变化的一种有效方法。

物质热膨胀系数测量的方法与数据处理

物质热膨胀系数测量的方法与数据处理热膨胀是物质在受热时发生体积变化的现象，而物质热膨胀系数则是描述物质在受热时体积变化程度的一个参数。

测量物质热膨胀系数的准确性对于许多领域都至关重要，包括建筑工程、制造业以及材料科学研究。

在本文中，我们将探讨热膨胀系数测量的方法以及相关的数据处理技术。

一种常用的测量方法是线膨胀法。

该方法利用了物质在加热过程中线性膨胀的特点。

首先，将待测物质置于一个恒温环境中，然后通过加热系统使其升温。

在升温过程中，使用光学显微镜或光栅尺等设备来测量物质长度的变化。

通过记录不同温度下的长度值，并计算出物质的线膨胀系数。

理论上，线膨胀法是一种比较简单的方法。

然而，在实际应用中，仍然存在一些挑战。

其中一个挑战是温度测量的准确性。

为了确保测量结果的可靠性，需要使用高精度的温度计，并确保温度计的测量范围覆盖了所需的温度范围。

此外，还需要注意环境温度的稳定性，以避免环境温度变化对测量结果的影响。

除了线膨胀法，还有一种精确测量物质热膨胀系数的方法是悬臂梁法。

该方法利用了物质在加热时扭曲的特性。

通常，将一根细长的杆件固定在一端，称为悬臂梁。

然后，加热悬臂梁并测量其挠度。

通过测量不同温度下的挠度，并结合悬臂梁的几何参数，可以计算出物质的热膨胀系数。

与线膨胀法相比，悬臂梁法需要更复杂的实验装置和仪器。

但是，它的测量结果更加准确，适用于对热膨胀系数要求较高的研究和应用。

在实际操作中，需要考虑悬臂梁的材料选择、几何参数设计以及测量设备的稳定性等因素，以确保测量结果的精确性。

在得到物质的热膨胀系数数据后，还需要进行一系列的数据处理和分析。

其中之一是校正。

由于实际实验条件的限制，得到的测量数据可能会受到一些误差的影响。

因此，需要对原始数据进行校正处理。

校正方法包括零位校正、误差分析等。

此外，还可以将同一物质在不同实验条件下得到的热膨胀系数数据进行比对。

通过比对，可以验证物质热膨胀系数的一致性，并评估不同实验条件对热膨胀系数的影响。

膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率实验报告

膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率实验报告
本试验旨在使用膨胀计法来测定苯乙烯聚合反应的速率。

聚合反应的速率表示聚合反应生成产物的速率，其受不同的微环境因素影响，包括反应温度、浓度等。

本实验采用膨胀计法，测定苯乙烯在恒定温度和压强下聚合反应的速率。

膨胀计法测定反应相当于利用反应液容积的变化来推断反应的进展，相当于用反应室的容积与体积之间的变化来检测反应速率。

本实验根据恒定温度和压强，在实验中采用膨胀计测定苯乙烯聚合反应的速率，主要包括实验前的准备、实验的操作以及实验结束后的数据处理等步骤。

实验前的准备主要是准备各种实验仪器，包括膨胀计、细枝毛笔及记录纸等。

其中，膨胀计的容积是1ml，两个活塞的初始位置调整在实验空膨胀值上，细枝毛笔则用来放置在反应室内测定容积变化，记录纸则用来记录反应过程中体积变化的数据。

经过实验前的准备，准备好了需要的一切，就可以正式开始实验。

实验过程是将苯乙烯放入容积为1ml的反应室里，记录反应室开始时的容积，然后置放在定温恒温蒸馏仪中进行聚合，定时截取容积数据，半个小时到一个小时的间隔不断的调整活塞的位置，记录反应室的容积，待实验结束时，反应室的容积最终稳定，表明反应结束，实验结束。

实验结束后进行数据处理，主要是对收集到的数据进行处理，根据实验结果可以得出 amountA（L）/min 来表示反应速率，从而验证反应的机理。

经过本次实验的膨胀计法，我们测定了苯乙烯聚合反应的速率，通过实验结果来证明不同的微环境因素会影响反应速率。

本实验表明，膨胀计法是一种可行的方法来测定苯乙烯聚合反应的速率。

膨胀计法测定聚合反应速率

安全提示
甲苯，有毒．对皮肤和粘膜刺激性大，对神经系统作用比苯强．长期接触有引起膀胱癌的可能。
实验前预习的问题
1.自由基聚合反应动力学推导过程是什么？
2.如何标定毛细管的体积V0。
实验报告
1.叙述实验目的、原理和步骤； 2.记录反应过程中的现象，处理数据；
3.回答思考题。
在聚合反应中比重为d1，重量为W1克的单体完全转化为比重为d2的聚合物时，聚合物的重量仍然是W1，但总体积发生变化，体积的转化分数为 W1 / d1—W2 / d2 △V总百分率= ———————— = （d2—d1）/ d2 ） W1 / d1 单体转化率C% =△[M]/[M]=（△V/V）/[（d2—d1）/ 2] 其中：△[M]——单体浓度变化量； △V——为t时刻体积收缩值（ml）； V——原始体积（球加毛细管底部）（ml）； d2——聚合物密度； d1——单体密度
膨胀计示意图
1.锥形瓶（储存器）
2.活塞磨口及挂钩
3满到毛细管下部的刻度线，然后浸入到恒温水浴中，最初毛细管中的液面由于单体的热膨胀作用而上升，但几分钟后可以观察到毛细管的液面下降，此时即聚合反应开始，从管内液体升至最高点到开始下降的这段时间称为诱导期。如果毛细管的体积已经测定，用此体积V对时间t 作图，得到单位时间的体积变化△V/V。
3.反应总速率常数根据聚合动力学，有下列等式存在 —d[M]/dt=K[I]1/2dt 积分 ln(1/(1-C)) = K[I]1/2t 以ln(1/(1-C))对t作图，其斜率等于K[I]1/2，低转化率下，[I]= [I] 0，则可得到总反应速率常数。若已知BPO在60℃下的Kd及引发MMA的引发效率f，则进一步可求得Kp/Kt1/2 (查60℃ Kd=1.12*10-6秒-1， f=0.492)

膨胀率试验记录范文

膨胀率试验记录范文1.实验目的：测定材料的膨胀率，了解其热膨胀性能。

2.实验原理：材料在受热时会发生热膨胀现象，表现为体积的增大。

通过测量温度变化前后材料的尺寸变化，可以计算出材料的膨胀率。

3.实验仪器：膨胀率测量装置、温度计、样品材料。

4.实验步骤：(1)准备样品材料：选择需要测定膨胀率的材料，保证其表面平整无缺陷。

(2)装置测量装置：将样品固定在膨胀率测量装置上，确保尺寸测量的准确性。

(3)测量初始尺寸：记录样品的初始尺寸，包括长度、宽度和高度。

(4)升温过程：将样品置于温度控制器中，按照设定的温度升温曲线进行加热，温度逐渐升高。

(5)实时记录温度：使用温度计实时记录样品所处环境的温度变化。

(6)实时记录尺寸变化：使用膨胀率测量装置记录样品的尺寸变化情况，包括长度、宽度和高度的变化。

(7)终止升温：当样品达到设定的最高温度后，停止加热，保持样品处于该温度下一段时间，以保证样品达到热平衡。

(8)冷却过程：将样品从加热设备中取出，放置在自然环境中，使其温度逐渐降低。

(9)实时记录温度和尺寸变化：使用温度计和膨胀率测量装置实时记录样品的温度和尺寸变化情况。

(10)计算膨胀率：根据实时记录的温度和尺寸变化数据，计算材料的膨胀率。

5.实验结果：(1)初始尺寸：样品的初始尺寸为长度L0、宽度W0和高度H0。

(2)升温过程中的尺寸变化：记录样品在升温过程中的长度变化ΔL1、宽度变化ΔW1和高度变化ΔH1(3)冷却过程中的尺寸变化：记录样品在冷却过程中的长度变化ΔL2、宽度变化ΔW2和高度变化ΔH2(4)膨胀率的计算：膨胀率α=(ΔL1+ΔL2)/(L0*ΔT)其中ΔT为样品温度的变化值。

6.实验注意事项：(1)样品表面应平整无缺陷，以减小尺寸测量误差。

(2)实时记录温度和尺寸变化需要保持精确性和准确性。

(3)尺寸测量装置应校准准确，避免测量误差。

(4)实验过程中保持安全，避免热伤害。

(5)实验完成后，对设备进行清理和维护工作，确保下次使用的正常运行。

加聚反应动力学——膨胀计法测反应速度

实验三加聚反应动力学——膨胀计法测反应速度一、实验目的膨胀计法是测定聚合速度的一种方法。

它的依据是单体密度小，聚合物密度大，因此随着聚合反应的进行，体积会发生收缩。

当一定量单体聚合时，体积的变化与转化率成正比。

如果将这种体积的变化放在一根直径很长很窄的毛细管中观察，其灵敏度将大为提高，这种方法就是膨胀计法。

通过本实验应达到以下的目的：1、用膨胀计法通过体积收缩进行加聚反应动力学的研究；2、学会处理加聚反应动力学数据，画出转化率与时间的关系图，计算苯乙烯聚合反应速度常数k 。

二、实验原理从自由基加聚反应的机理及动力学研究与实验都证明苯乙烯聚合的动力学过程，基本上可由下式描述：（1）此式表示聚合反应速度与引发剂浓度的平方根成正比，与单体浓度成正比。

如果转化率低，（<16%），可假定引发剂浓度保持恒定，则可得下式：（2）式中为起始单体浓度；M 为时间t 时的单体浓度；k 为反应速度常数。

此式是直线方程。

若以对t 作图，其斜率即为k 。

由于单体与聚合物的密度不同，在单体聚合时必然发生体积的变化，故可通p v []I []M 0M [][]⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛M M 0ln过加聚反应时体积的变化求得转化率，从转化率则可求得不同时间的单体浓度，进而可求得反应速度常数。

三、仪器与试剂1、仪器超级恒温器；读数显微镜（0.01mm）；毛细管膨胀计（见图3-1示意）；精密温度计（100℃，精度0.1℃）1支；移液管（10ml）；烧杯（50ml）；称量瓶；注射器；秒表；吸球等。

2、试剂苯乙烯（CP，经新蒸馏）；偶氮二异丁腈（CP，经重结晶，熔点为103-104℃）四、实验步骤膨胀计体积及毛细管直径的测定毛细管直径的测定是将水银装入膨胀计（见图3-1）的毛细管中（长约2-3cm），在读数显微镜下读出该段的长度。

如此反复，读出毛细管各段长度Li，倒出水银并称重W，记录当时室温t，查出该温度下水银的密度（d），则各段毛细管直径Di为：膨胀计毛细管直径D取Di的算术平均值。

热膨胀系数实验中的关键方法和数据处理

热膨胀系数实验中的关键方法和数据处理热膨胀系数是描述物体在不同温度下线胀变形程度的物理量，通常用线膨胀系数来表示。

它是一个重要的物理参数，在工程设计和材料研究中具有很大的应用价值。

本文将介绍热膨胀系数实验的关键方法和数据处理过程。

一、实验设备和材料进行热膨胀系数实验需要准备以下设备和材料：1. 高精度热膨胀仪：用于测量物体在线胀的过程中长度的变化。

可选择常见的光学扫描仪等设备。

2. 热源：提供恒定的温度变化。

可以使用电烙铁、恒温水槽等设备作为热源。

3. 测温仪器：用于测量物体的温度变化。

可以选择热电偶、红外测温仪等设备。

4. 参比物体：作为对比的基准物体，一般选择温度变化范围较小且稳定的物体，如玻璃片。

二、实验步骤1. 准备样品：根据需要测量的物体的形状和尺寸，准备相应的样品。

2. 安装样品：将样品固定在热膨胀仪上，并保证样品的紧密接触。

3. 设定温度：设置热源的温度，并等待温度稳定。

4. 温度变化：在设定的温度范围内，使热源温度发生变化，一般可以选择逐渐升温或降温的方式。

5. 记录数据：使用测温仪器实时测量样品的温度变化，并使用热膨胀仪记录物体在线胀的长度变化。

6. 完成实验：当温度变化到预定范围时，停止实验，记录最终的温度和线膨胀系数。

三、数据处理在热膨胀系数实验中，数据处理是一个关键的步骤。

根据实验记录得到的数据，可以采取以下方法来计算热膨胀系数：1. 样品长度变化计算：根据热膨胀仪的记录，计算出样品在线胀的长度变化，通常以毫米或微米为单位。

2. 温度变化计算：根据测温仪器的记录，计算出样品的温度变化，通常以摄氏度为单位。

3. 线膨胀系数计算：根据实验数据计算线膨胀系数，可以采用以下公式：线膨胀系数 = (样品在线胀的长度变化) / (样品初始长度 * 温度变化)四、注意事项1. 确保实验环境稳定：在进行实验之前，应确保实验室的温度和湿度稳定，并及时进行校准。

2. 样品的选择和制备：根据需要测量的物体特性和尺寸，选择合适的样品，并保证样品的质量和制备过程的一致性。

膨胀计法测定聚合物的玻璃化温度实验报告

实验五膨胀计法测定聚合物的玻璃化温度聚合物的玻璃化转变是指非晶态聚合物从玻璃态到高弹态的转变，是高分子链段开始自由运动的转变。

在发生转变时，与高分子链段运动有关的多种物理量（例如比热、比容、介电常数、折光率等）都将发生急剧变化。

显而易见，玻璃化转变是聚合物非常重要的指标，测定高聚物玻璃化温度具有重要的实际意义。

目前测定聚合物玻璃化转变温度的主要有扭摆、扭辫、振簧、声波转播、介电松弛、核磁共振和膨胀计等方法。

本实验则是利用膨胀计测定聚合物的玻璃化转变温度，即利用高聚物的比容－温度曲线上的转折点确定高聚物的玻璃化温度（T g）。

一、实验目的与要求1、掌握膨胀计法测定聚合物T g的实验基本原理和方法。

2、了解升温速度对玻璃化温度的影响。

3、测定聚苯乙烯的玻璃化转变温度。

二、实验原理当玻璃化转变时，高聚物从一种粘性液体或橡胶态转变成脆性固体。

根据热力学观点，这一转变不是热力学平衡态，而是一个松弛过程，因而玻璃态与转变的过程有关。

描述玻璃化转变的理论主要有自由体积理论、热力学理论、动力学理论等。

本实验的基本原理来源于应用最为广泛的自由体积理论。

根据自由体积理论可知：高聚物的体积由大分子己占体积和分子间的空隙，即自由体积组成。

自由体积是分子运动时必需空间。

温度越高，自由体积越大，越有利于链段中的短链作扩散运动而不断地进行构象重排。

当温度降低，自由体积减小，降至玻璃化温度以下时，自由体积减小到一临界值以下，链段的短链扩散运动受阻不能发生（即被冻结）时，就发生玻璃化转变。

图5-1高聚物的比容—温度关系曲线能够反映自由体积的变化。

图中上方的实线部分为聚合物的总体积，下方阴影区部分则是聚合物己占体积。

当温度大于α段部分。

T g时，高聚物体积的膨胀率就会增加，可以认为是自由体积被释放的结果，图中r当T<T g时，聚合物处于玻璃态，此时，聚合物的热膨胀主要由分子的振动幅度和键长的变化的贡献。

在这个α段部分。

显然，两条直线的斜率发生极大的变阶段，聚合物容积随温度线性增大，如图g化，出现转折点，这个转折点对应的温度就是玻璃化温度T g。

膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率

膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率一、实验目的1．了解膨胀计法测定聚合反应速率的原理。

2．掌握膨胀计的使用方法。

3．掌握动力学实验的操作及数据处理方法。

二、实验原理自由基聚合反应是现代合成聚合物的重要反应之一，目前世界上，由自由基聚合反应得到的合成聚合物的数量居多。

因此，研究自由基反应动力学具有重要意义。

聚合速率可由直接测定来反应的单体或所产生的聚合物的量求得。

这被称为直接法；也可以从伴随聚合反应的物理量的变化求出。

此即被成为间接法。

前者适用于各种聚合方法，而后者只能用于均一的聚合体系。

它能够连续地、精确的求得聚合物初期的聚合反应速率。

对于均一的聚合体系，在聚合反应进行的同时，体系的密度、粘度、折光度、介电常数等也都发生变化。

本实验就是依据密度随反应物浓度变化的原理而测定聚合速率的。

聚合物的密度通常也比其单体大，通过观察一定量单体在聚合时的体积收缩就可以计算出聚合速率。

一些单体和聚合物的密度变化如下表所示：单体和聚合物的密度密度g/ml25oC单体体积收缩％单体聚合物氯乙烯0.9191.40634.4丙烯0.8001.1731.0甲基丙烯1.1027.0丙烯酸甲酯0.9521.22322.1醋酸乙烯某0.9341.19121.6甲基丙烯酸甲酯0.9401.17920.6苯乙烯0.9051.06214.5丁二烯某0.62760.90644.4某为20oC数据为了增大比容随温度变化的灵敏度，观察体积收缩是在一个很小的毛细管中进行，测定所用的仪器称为膨胀计（如图所示）。

其结构主要由两部分组成，下部是聚合容器，上部连有带有刻度的毛细管。

将加有定量引发剂的单体充满膨胀计，在恒温水浴中聚合，单体转变为聚合物时密度增加，体积收缩，毛细管内液面下降。

每隔一定时间记录毛细管内聚合混合物的弯月面的变化，可将毛细管读数按一定关系式对时间作图。

再根据单体浓度，从而求出聚合总速率的变化情况。

动力学研究一般限于低转化率，在5-10％以下。

实验一膨胀计法测聚合反应速度

实验一膨胀计法测聚合反应速度实验报告课程名称：化工专业实验指导老师：成绩：________________实验名称：膨胀计法测聚合反应速度实验类型：高分子化学实验同组学生姓名：一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析七、讨论、心得一、实验目的1．掌握膨胀计法测定聚合反应速率的原理和方法。

2．了解动力学实验数据的处理和计算方法。

二、实验原理聚合动力学主要是研究聚合速率、分子量与引发剂浓度、单体浓度、聚合温度等因素间的定量关系。

专业：姓名：学号：连锁聚合一般可分成三个基元反应：引发、增长、终止。

若以引发剂引发，其反应式及动力学如下：引发：*2R I dk −→−**M M R →+ []I fk R d i 2*=（1）增长：*1*+−→−+n knM M Mp]][[*M M k R p p =（2）终止：p M M t k n m−→−+**[]2M k R t i =（3）式中：I 、M 、R *、M *、P 分别表示引发剂、单体、初级游离基或聚合物游离基及无活性聚合物。

R i 、R p 、R t 、k d 、k p 、k t 分别表示各步反应速率及速率常数。

f 表示引发效率，[ ]表示浓度。

聚合速率可以用单位时间内单体消耗量或者聚合物生成量来表示，即聚合速度应等于单体消失速度，[]dtM d R -≡。

只有增长反应才消耗大量单体，因此也等于增长反应速率。

在低转换率下，稳态条件成立，R f = R t ，则聚合反应速率为：[][][][]M I K M I k fk k dt M d td p 2/12/12/12=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=（4）式中K 为聚合反应总速率常数。

单体转化为聚合物时，由于聚合物密度比单体密度大，体积将发生收缩。

根据聚合时体积的变化，可以计算反应转化率。

实验名称：膨胀计法测定聚合反应速率姓名：学号：本实验采用膨胀计法测聚合反应速率，膨胀计法的原理是利用聚合过程中体积收缩与转化率的线性关系。

热膨胀实验操作指南与数据处理

热膨胀实验操作指南与数据处理导言材料的热膨胀是物质受热时体积的变化现象。

这一现象不仅在日常生活中普遍存在，还在物理实验中得到广泛应用。

本文旨在向读者介绍热膨胀实验的操作指南以及数据处理方法，帮助读者更好地进行实验并正确分析实验结果。

实验操作指南1. 实验器材准备：首先，准备实验所需的器材。

常用的热膨胀实验器材包括金属轴、游标卡尺、温度计以及加热装置等。

在选择金属轴时，应特别注意其材质和长度，以适应实验需求。

2. 实验方案设计：在进行热膨胀实验前，应事先设计好实验方案。

首先，需要确定实验所涉及的温度范围，然后选择适当的加热装置和温度计。

根据材料的不同，加热方法也会有所差异。

例如，对于红外线加热，需要考虑辐射热量的均匀性。

3. 样品准备：为了获得准确的实验结果，样品的制备十分重要。

在实验中，可以选择不同形状和大小的样品进行测试。

在选取样品时，建议选择平整的表面，以确保实验数据的准确性。

4. 实验操作步骤：a. 将样品固定在金属轴上，确保其稳定性。

b. 当样品温度达到实验所需温度时，开始记录样品长度。

使用游标卡尺等测量工具进行长度测量，确保测量准确。

c. 随着样品温度的变化，持续记录样品长度。

d. 当样品温度稳定后，停止记录。

数据处理方法1. 绘制温度-长度曲线：将实验所得温度和对应的样品长度绘制成曲线图，以观察样品在不同温度下的长度变化趋势。

通常，横轴为温度，纵轴为长度。

2. 计算热膨胀系数：为了更详细地了解材料的热膨胀性质，可以通过计算热膨胀系数（α）来衡量。

热膨胀系数表示单位温度变化引起的体积（或长度）变化百分比。

α = ΔL / (L * ΔT)其中，α为热膨胀系数，ΔL为样品长度变化量，L为初始样品长度，ΔT为温度变化量。

3. 数据分析：在绘制曲线和计算热膨胀系数后，可以进一步进行数据分析。

例如，可以根据曲线的斜率来判断样品的热膨胀性质（正膨胀或负膨胀），并比较不同材料的性质。

结语热膨胀实验是物理学中重要的实验之一，能够帮助我们了解材料的性质。

热膨胀测量实验中的注意事项和数据处理方法

热膨胀测量实验中的注意事项和数据处理方法热膨胀测量是一种常见的物理实验方法，通过测量物体在不同温度下的长度变化来研究物体的热膨胀性质。

在进行热膨胀实验时，有一些注意事项和数据处理方法是我们需要了解和掌握的。

首先，在进行热膨胀实验前，需要准备一些实验材料和仪器设备。

实验材料包括待测物体（通常是长条形的材料，如金属棒）、温度计、温度控制器、测量尺等。

仪器设备包括热膨胀测量装置，如热膨胀仪或卡钳式测量装置等。

在选择材料和仪器设备时，需要考虑到待测材料的线膨胀系数、测量范围和精度等因素，以确保实验结果的准确性和可靠性。

其次，实验中的温度控制是一个重要的环节。

在进行热膨胀实验时，需要将待测物体放置在恒温箱或恒温水槽中，并通过温度控制器控制温度的变化。

温度的变化应该是缓慢而稳定的，以避免温度的突然变化对实验结果的影响。

同时，在进行实验时要注意避免温度的梯度产生，即要求物体的各部分温度均匀一致，否则会导致实验结果的误差。

实验过程中，需要测量物体在不同温度下的长度变化。

在进行长度测量时，应该注意以下几点。

首先，测量尺应该具有足够的精度和稳定性，以确保测量结果的准确性。

其次，测量尺应该与待测物体的长度成比例，以便更好地捕捉到物体的微小长度变化。

此外，测量尺的读数应该准确，避免主观误差的产生。

为了提高测量精度，通常会进行多次测量并取平均值。

最后，在进行长度测量时，要注意避免物体与测量尺发生摩擦，否则会对测量结果产生干扰。

数据处理是热膨胀实验中不可或缺的一部分。

在进行数据处理时，可以采用如下方法。

首先，计算出物体的线膨胀系数。

线膨胀系数是一个描述物体热膨胀性质的物理量，可通过以下公式计算：线膨胀系数 = （物体的长度变化）/（初始长度×温度变化）。

在计算时，需要注意单位的统一，以确保计算结果的正确性。

其次，可以绘制出温度和长度变化的图表，以便更直观地观察和分析实验结果。

最后，可以通过线性回归方法来拟合实验数据，从而得到物体的线膨胀系数。

膨胀计法测定聚合反应速率实验报告

实验报告课程名称：化工专业实验指导老师：卜志扬成绩：实验名称：膨胀计法测定聚合反应速率实验类型：高分子化学同组：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1. 掌握膨胀计法测定聚合反应速率的原理和方法。

2. 了解动力学实验数据的处理和计算方法。

二、实验内容和原理聚合动力学主要是研究聚合速率、分子量与引发剂浓度、单体浓度、聚合温度等因素间的定量关系。

连锁聚合一般可分成三个基元反应：引发、增长、终止。

若以引发剂引发，其反应式及动力学如下：引发： •−→−R I dk 2 ••→+M M R][2I fk R d i =•(1)增长： •+•−→−+1n kn M M M p]][[M M k R p p •=(2)终止： p M M tkn m −→−+••2][M k R t t =(3)式中I 、M 、R •、M •、P 分别表示引发剂、单体、初级游离基或聚合物游离基及无活性聚合物。

R i 、R p 、R t 、k d 、k p 、k t 分别表示各步反应速率及速率常数。

f 表示引发效率。

[ ]表示浓度。

聚合速率可以用单位时间内单体消耗量或者聚合物生成量来表示，即聚合速度应等于单体消失速度，dtM d R ][-≡。

只有增长反应才消耗大量单体，因此也等于增长反应速率。

在低转化率下，稳态条件成立，R i =R t ，则聚合反应速率为：-][][][)(][212121M I K M I k fk k dt M d td p == (4)式中K 为聚合反应总速率常数。

单体转化为聚合物时，由于聚合物密度比单体密度大，体积将发生收缩。

根据聚合时体积的变化，可以计算反应转化率。

聚合速率的测定方法有直接法和间接法两类。

直接法有化学分析法、蒸发法、沉淀法。

膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率常数.

将该式积分，则得到：
ln [M]0 / [M] == K t 式中[M]0 和[M]分别为单体的起始浓度和在时刻t的浓度，K 为常数。对于这样的直线方程，只要在实验中测定不同时刻t的单体浓度[M]，即可按照上式计算出对应的 ln [M]0 / [M]数值，然后再对t 作图，如果得到一条直线，则对自由基聚合反应机理及其初期动力学进行了验证，同时由直线的斜率可以得到与速率常数有关的常数K。
如果将聚合反应体系的体积改变范围刚好限制在一根直径很细的毛细管中则聚合体系体积收缩值的测定灵敏度将大大提高这就是膨胀计分别代表转化率聚合反应时的体积收缩值和假定转化率达到100时的体积收缩值即聚合反应体系能够达到的最大理论收缩值是由聚合物密度单体密度和起始单体体积确定的定值所以只需用膨胀计测定不同时刻聚合体系的体积收缩值v就可以通过作图或计算得到lnm并用下式计算出实验阶段的平均聚合速度
如果以p、△V和△V∞分别代表转化率、聚合反应时的体积收缩值和假定转化率达到 100%时的体积收缩值（即聚合反应体系能够达到的最大理论收缩值），
则△V正比于p，即p == △V/△V∞ 从开始到t时刻已反应的单体量：p [M]0 == △V/△V∞[M]0 t时刻体系中还未聚合的单体量：[M] == [M]0 - △V/△V∞[M]0 ==（1- △V/△V∞）[M]0
六、思考题
1）影响本实验结果准确度的主要因素有哪些？
2）能否用同一反应试样作完60 ℃温度以后，继新装料？如果可以，试分析注意事项并比较两组数据的准确性。
（1）

由于式中△V∞是由聚合物密度、单体密度和起始单体体积确定的定值，所以只需用膨胀计测定不同时刻聚合体系的体积收缩值△V就可以通过作图或计算得到 ln [M]0 / [M]，并用下式计算出实验阶段的平均聚合速度：