膨胀法校准真空计实验原理
膨胀原理的实验报告
膨胀原理的实验报告实验报告：膨胀原理的研究实验目的：本实验旨在探究在固体中加热会引起膨胀的原理，并通过实验验证这一原理。
实验材料和仪器：1. 两个不同种类的固体棒（如铁棒和铝棒）2. 温度计3. 两个夹子或支架4. 加热设备（如酒精灯或燃气灯）实验步骤：1. 准备固体棒并将它们固定在夹子或支架上，确保能够容易地接触到另一端。
2. 使用温度计测量室温，并记录下来。
3. 将加热设备放在固体棒的一端，并开始加热。
4. 每隔一段时间测量一次固体棒的温度，并记录下来，直到固体棒的温度显著升高。
5. 将温度数据制成图表，其中X轴为时间，Y轴为温度。
6. 分析结果并得出结论。
实验结果：在初始阶段加热后，固体棒的温度开始缓慢上升。
随着加热时间的增加，温度升高的速度也逐渐增加。
当固体棒的温度接近一定值时，温度升高的速度开始减缓，最终达到稳定状态。
铁和铝的膨胀速度和最终的膨胀量可能会有所不同。
实验分析与讨论：根据实验结果，我们可以得出结论：加热固体会使其温度升高，并且随着温度升高，固体会膨胀。
这是由于固体内部的粒子受到加热，其振动增加，激发了原子和分子之间的更强的相互作用力，导致固体膨胀。
当温度升高，固体内的粒子振动范围也增大，导致固体的体积扩大。
此外，我们还可以观察到不同材料的固体在加热后的膨胀行为可能有所不同。
例如，在相同条件下，铁的膨胀速度可能较慢，而铝的膨胀速度可能较快。
这是因为不同材料具有不同的热膨胀系数，即单位温度升高时对应的单位长度变化量。
不同材料的原子结构和相互作用力的差异导致其热膨胀系数的差异，从而表现出不同的膨胀特性。
实验中的误差分析可能包括温度计的准确性、加热时间的控制以及固体棒受周围环境温度的影响。
为了提高实验精度，我们应使用准确的温度计，并确保加热时间的一致性。
此外，为了减小外部环境温度对实验结果的影响，在实验进行时宜放置在恒温器或控制室内环境温度稳定。
结论：通过本实验，我们验证了在固体中加热会引起膨胀的原理。
浙江大学化工专业实验---膨胀计实验
实验报告课程名称： 化工专业实验 指导老师： 卜志扬 介素云 成绩：_______________ 实验名称： 膨胀计法测定聚合反应速率一. 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。
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 i 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。
在低转化率下，稳态条件成立，R f =R t ，则聚合反应速率为：][][][)2(][21211M 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。
最常用的直接法是沉淀法，即在聚合过程中定期取样，加装订线沉淀剂使聚合物沉淀，然后分离、精制、干燥、称重，求得聚合物量。
间接法是测定聚合过程中比容、粘度、折光率、介电常数、吸收光谱等物性的变化，间接求其聚合物的量。
便携式真空计校准装置的校准方法介绍
便携式真空计校准装置的校准方法介绍研制的便携式真空计校准装置集成了静态比对法、静态膨胀法和动态流量法三种校准方法，本文就详细介绍了便携式真空计校准装置的这三种校准方法。
1、静态比对法静态比对法采用电容薄膜真空计G2 和G3 作为参考标准，在关闭阀门V2 后通过被校准真空计和参考标准同时测量校准室压力实现校准。
2、静态膨胀法静态膨胀法基于Boyle-Mariotte 理想气体定律，将标准体积中可精确测量的较高压力气体膨胀到校准室中，通过计算得到膨胀后的压力，以此压力作为标准校准真空计。
标准压力通过式(1)计算式中：p0、p 为标准体积中初始压力和膨胀后的气体压力；Vc1、Vc2 分别为标准体积和校准室的容积；V’1/V’1+V’2为体积比。
3、动态流量法在式中：p1、p2、p3 分别为小孔(C1 或C2)入口、校准室、分子泵抽气口的压力；C1，2 为小孔C1 或C2 的流导；C3 为限流抽气小孔C3 的流导。
由于校准过程中p2《p1，且在满足分子流的条件下小孔C3 两端压力的比值总是常数(定义为返流比A，p3=Ap2)，因此式(2)可简化为从式(3)可知，标准压力p2 由进气小孔入口压力p1、进气小孔与抽气小孔流导比C1，2/C3 及(1-A)计算得到。
本文加工的C1、C2、C3 小孔对氮气的分子流导分别为10-8，10-6，10-2 m3/s 量级，进气小孔和抽气小孔的流导比C1/C3，C2/C3 为10-6，10-4 量级，因此通过两个不同流导小孔进气的方法拓宽了装置的校准范围。
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真空计原理
真空计原理
真空计是一种常用的物理实验仪器，它利用气体压力与容器体积之间的关系来测量气体的压力。
具体原理如下：
1.假设真空计中的气体是理想气体，其压力与体积满足以下关系式：
P × V = nRT
其中，P为气体的压力，V为气体所在容器的体积，n为气体的摩尔数，R为气体常数，T为气体的温度。
2.在真空计中，通过改变容器的体积，使得气体的压力发生变化。
当气体的摩尔数、温度等参数不变时，可以推导出以下关系式：
ΔP × V = P0 × ΔV
其中，ΔP为压力的变化值，ΔV为容器体积的变化值，P0为初始状态下的压力。
3.根据上述关系式，可以计算得到气体的压力：
P = (P0 × V0) / V
其中，V0为初始状态下的容器体积。
4.为了测量气体的压力，可以通过改变容器的体积，利用测量压力差的方法计算出压力的变化值ΔP，再根据上述的计算公式得到气体的压力。
综上所述，真空计的原理是利用气体压力与容器体积之间的关
系来测量气体的压力。
通过改变容器体积，测量压力差，再结合上述的计算公式，可以得到气体的压力。
膨胀实验指导书.docx
热膨胀系数测定一、［实验目的］1、了解膨胀仪的结构及使用方法2、掌握测量热膨胀系数的方法3、应用膨胀法测定样品的相变温度二、［仪器用具及耗材清单（每组）］1、C L-1膨胀仪一套2、W indows XP计算机及测量软件3、试样（Zn…A1合金）1・2只2、Eu—2热电偶一只三、［实验原理］材料在不同的温度条件下必须具备相应的热性质，物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象叫热膨胀，用膨胀系数来衡量物质的膨胀程度，线膨胀系数是指温度升高1 °C,物质长度的相对增加量。
设试样在温度t时的长度为L （mm）,则该试样在温度t时的线膨胀系数匕表示为：1 dLa, ~ ~L~dt~a t的单位为10 6/°C通常材料的a值实际上并不是一个常数，而是随温度不同稍有变化，一般随着温度的上升而稍增大，在一定温度范围内用平均线膨胀系数e表示，即表示为：匕二丄厶厶“厶I I 2 ~八式中：乞一平均线膨胀系数，10（/£厶1一试样在ti时的长度，mm厶2—试样在t2时的长度，mm此外，测量分析线膨胀系数与差热分析、失重分析相结合，是重要的热分析手段。
四、［简易膨胀仪的结构及使用说明］如同许多测量方法一样，膨胀分析至今已发展到相当完善的程度。
各厂家生产的膨胀虽种类繁多，但一般可归纳为两大类：全膨胀仪及示差膨胀仪。
全膨胀仪是直接测量试样长度变化；示弟膨胀仪是测量试样与已知膨胀系数的标准试样的膨胀差。
本实验是用教学用千分表膨胀仪（全膨胀仪）测量50°C—300°C 膨胀系数，仪器结构原理如图10・1所示。
图10-1 千分表膨胀仪仪器主要是由石英管、千分表、冷却系统、加热炉及热电偶、计算机组成。
试样装入石英管内加热，并借助小石英管与千分表触头相接，实验时应保证石英管、千分表和试样在同一垂线上，试样的温度由插入试样的热电偶测出。
必须注意的是热电偶的焊点插入时必须保证与试样很好接触，而热焊点又必须保证与试样良好绝缘。
膨胀计
膨胀计法测定甲基丙烯酸甲酯本体聚合反应速率一、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. 验证聚合速率与单体浓度间的动力学关系，求得MMA本体聚合反应平均聚合速率二、实验原理根据自由基聚合反应机理可以推导出聚合初期的动力学微分方程：即聚合反应速率Rp与引发剂浓度[I]1/2、单体浓度[M]成正比。
在转化率低的情况下，可假定引发剂浓度保持恒定，将微分式积分可得：式中：[M]0为起始单体浓度；[M]为t时刻单体浓度，K为常数。
如果从实验中测定不同时刻的单体浓度[M]，求出不同时刻的数值，并对时间t作图应得一条直线，由此可验证聚合反应速率与单体浓度的动力学关系式。
聚合反应速率的测定对工业生产和理论研究具有重要的意义。
实验室多采用膨胀计法测定聚合反应速率：由于单体密度小于聚合物密度，因此在聚合过程中聚合体系体积不断缩小，体积降低的程度依赖于单体和聚合物的密度差，即体积的变化是和单体的转化率成正比。
如果使用一根直径很小的毛细管来观察体积的变化（参见图5-1），测试灵敏度将大大提高，这种方法就叫膨胀计法。
若以ΔV表示聚合反应t时刻的体积收缩值，为单体完全转化为聚合物时的体积收缩值，则单体转化率C可以表示为：式中，V0为聚合体系的起始体积； r为毛细管半径；h为某时刻聚合体系液面下降高度；dp为聚合物密度；dm为单体密度。
因此，聚合反应速率为：因此，通过测定某一时刻聚合体系液面下降高度，即可计算出此时刻的体积收缩值和转化率，进而作出转化率与时间关系曲线，根据直线部分斜率，即可求出平均聚合反应速率。
应用膨胀计法测定聚合反应速率既简单又准确，需要注意的是此法只适用于测量转化率在10%反应范围内的聚合反应速率。
因为只有在引发剂浓度视为不变的阶段（10%以内的转化率）体积收缩与单体浓度呈线性关系，才能用上式求取平均速率；特别是在较高转化率下，体系粘度增大，导致聚合反应自动加速，用上式计算的速率已不是体系的真实速率。
真空校准实验指导书
真空校准比对实验一、实验目的1掌握真空膨胀法校准系统的工作原理及其理论计算；2掌握膨胀法校准系统的操作系统、注意事项，并能正确绘制校准曲线；3掌握真空仪器的校准及刻度。
二、实验原理和步骤合肥工业大学真空实验室的真空测量校准系统装置在格物楼704，原理图见图1.各主要部件的作用:旋片泵：前级泵，对真空校准室和稳压室进行真空粗抽，真空室经过抽气后能达到的最高真空度为1.0×10-1Pa。
复合式子泵：对真空校准室进行真空抽气，必须在真空室压力小于10Pa后才能启动。
真空室经过抽气后能达到的最高真空度为5.0×10-6Pa。
真空室：真空测量校准的场所，本实验采用24L球形金属真空室，球形真空室有利于气体分子的平均分布，配备装置有电容薄膜规，全量程真空计，副标准真空计等真空计量具，可完成1.0×10+5～1.0×10-4Pa范围下的真空比对实验和单级静态膨胀法实验。
稳压室：可保持一定真空度的采样气室，用于真空膨胀法实验。
真空取样阀：有5ml和0.5ml两种，用于真空膨胀法实验。
真空计：两台MKS电容薄膜规，真空测量范围分别为（100torr）1.0×10+4～1.0×10-2Pa和（1torr）1.0×10+2～1.0Pa。
两台均未经国家一级站真空校准。
副标准真空计的真空测量范围为5.0×10-2～1.0×10-4Pa，已经过国家一级站真空校准，可作为二等真空校准真空计。
莱宝全量程真空计的真空测量范围为1.0×10+5～1.0×10-8Pa。
全量程真空计在做为系统工作状态显示真空计的同时也可作为校准实验的待校准检定真空计使用。
测量检定操作流程：真空校准系统由旋片泵进行真空预抽，可达到的最高真空度为1.0×10-1Pa，当真空室压力降至10Pa以下时，开启复合分子泵。
需要对真空室进行烘烤，烘烤的目的是使吸附的气体从被加热的表面上解吸，而且其解吸的速率要远远大于在环境温度下的解吸速率，对解吸出的气体，用真空泵从系统中排除。
测定膨胀系数的原理
测定膨胀系数的原理
测定膨胀系数的原理涉及热学和力学的基本原理。
膨胀系数是物体在温度变化时增加的长度（线膨胀）或体积（体膨胀）与初始长度或体积之比。
测定膨胀系数的原理基于以下两个基本原理：
1. 膨胀原理：物体在温度升高时，其内部的原子或分子会加速振动，使物体的体积增加。
一般来说，固体的线膨胀主要是原子间的相对位置发生变化，液体和气体的体膨胀则是分子之间的相对位置变化。
2. 光学原理：测定膨胀系数常常借助光学测量方法。
例如，可以利用干涉仪测量物体的长度变化。
通过在测量过程中照射光束，当物体发生膨胀引起长度变化时，光束经过物体的时间和路径会发生变化，通过测量这些变化就可以计算出膨胀系数。
根据上述原理，常见的测定膨胀系数的方法包括线膨胀测量和体膨胀测量。
线膨胀测量常使用差动测量或压电传感器测量细微长度变化。
体膨胀测量常使用等容法或光学方法，通过测量物体体积或长度的变化来计算膨胀系数。
实验 一 高真空的获得与测量及热藕真空计的校准
3.0
2.7
2.6
2.4
2.3
2.2
2.0
1.8
1.7
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
p
6.0
7.3
7.9
8.6
9.2
9.8
10.3
11
13
14
16
17
19
21
22
23
六．问题回答
1.机械泵停机后为什么要继续向进气口充气？
答：提高抽真空的质量，使里面的系统保持原样。
2.扩散泵为什么要和前级泵联合使用？
本实验是通过静态校准法对热藕计进行校准，膨胀法校准热藕真空计的操作方法和原理，先将稳压瓶V抽成5以上真空度，再抽校准校准室V1到P<0.0001pa，因为p远小于被校准压强的下限，此时可认为p1的压强为零。通过阀门K8，K9缓缓慢往V内注入p为500pa左右的气体，膨胀前关闭阀门K3,使V1内无气体流动，压强处于完全平衡的静态情况下，通过K5将小体积的V0中的压强p的气体等温膨胀到V1中，经这一次膨胀后V1中的气体压强为：
答：因为扩散泵有最高压强标准，扩散泵把被抽气体压缩在出气口被机械泵抽走。
3.电离真空计使用原理？要注意什么？
答：气体分子被高速电子电离产生正负离子，正离子电流I正和压强成正比。要注意达到相应的真空度方能使用。
0.8
0.7
10
0.6
0.6
0.55
0.52
0.51
0.50
经过计算的p~v关系如下表
V
9.8
9.2
8.7
8.2
7.8
7.2
6.8
6.4
真空的获得测量与校准
真空的获得测量与校准一、目的1、熟悉一般真空技术的基本知识２、用膨胀法校准热偶式真空计二、引言真空技术初创于17世纪,当时，托里拆利（Torｒicelｌi）将一端密封的长管注满水银倒放在盛有水银的槽里时，发现了水银柱顶端产生了真空.所谓真空是指给定空间内低于一个大气压强的气体状态.在真空状态下,由于气体稀薄,分子之间或分子与其它质点之间的碰撞次数减小，分子在一定时间内碰撞于表面上的次数亦相对减小，这导致其有一系列新的物化特性，诸如热传导与对流减小，氧化作用小，气体污染小，汽化点降低，高真空的绝缘性能好等等，这些特征使得真空特别是高真空技术已发展成为先进技术之一，被广泛应用在工业生产、科学研究的各个领域中,尤其是在电子工业的生产中起着关键的作用.表征真空状态下气体稀薄程度的物理量称为真空度。
单位体积内的分子数越少，气体压强越低,真空度越高。
习惯上采用气体压强高低来表征真空度．在MＫS单位制中,压强单位为牛顿/米2(N／ｍ2)，1牛顿/米2=1帕斯卡（Pａscａl）,简称为帕（Pa)。
由于习惯问题，历史上用毫米汞柱作压强单位来对真空度进行测量。
后经第十届国际计量大会决定,用“帕”×105（Pa），标准大气压的1／76０称为１托(Tｏrｒ)。
以“帕”规定的标准大气压是严格的，在数值上与以汞柱规定的“标准大气压"几乎相等，故1ｍmHｇ=1。
000０0014托.目前，ＭKS单位制的应用处在推广和过渡阶段，考虑到习惯,有些真空测量仪器仍用Tｏrｒ作单位来表征真空度。
真空度的划分（不同程度的低气压空间的划分）与真空技术的发展历史密不可分。
自从１7世纪托里拆利获得托氏真空,到１9世纪爱迪生（Ｅdｉson）发明电灯泡的200多年间，真空技术经历了一个漫长的发展过程，此期间,人们只能获得１0５~103Pa范围的粗真空及1０3～10-1Pa范围的低真空.到了本世纪初，随着电子管的研究与生产的发展，逐步能够获得并测量范围在10—1～１0—6Ｐa 内的高真空；大约到5０年代,在表面物理和原子能科学等尖端技术的推动下，发展了范围在10—6～10—10Pａ内的超高真空;70年代进一步提高到低于1０—１0Pa的极高真空。
膨胀法真空系统的建立与不确定度来源分析
膨胀法真空系统的建立与不确定度来源分析作者：郭知明张红杰潘志刚来源：《科技与创新》2015年第17期摘要：真空计量是真空技术应用和发展的重要手段，真空静态膨胀法是真空计量的基础标准，其一级膨胀法和二级膨胀法为保证真空量值的准确性、统一度提供了技术支持。
它是利用波义耳—马略特定律，通过膨胀法或与石英规的直接比对校准法实现计量真空计的目的，其不确定度的分析符合JJF 1050—1996《工作用热传导真空计校准规范》和JJF 1062—1999《电离真空计校准规范》的要求。
关键词：真空计量；真空静态膨胀法；真空计；不确定度中图分类号：TB77 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.17.0011 概述随着科学技术的发展，真空技术的应用范围越来越广。
真空技术要想进一步发展，就需要使用真空计量，因为没有准确、可靠的真空计量，真空技术就无法发展。
但是，要想从真空技术中了解真空状态，就需要借助真空计量仪器——真空计。
真空静态膨胀法是真空计量的基础，金属静态膨胀法真空标准装置是真空基础标准，主要用于电容薄膜真空计和磁悬浮转子真空计等真空副标准的校准，同时，它也可以用于电离式真空计、电阻真空计和热传导真空计等真空计的校准工作。
计量标准建立后，可以采用多种方法校准电容薄膜规和磁悬浮转子规。
这些校准方法主要包括一级膨胀法、二级膨胀法、三级膨胀法和与石英规直接比对法，校准范围为1×10-4～1×105 Pa，不确定度U为0.02%～2.0%（k=2），保证了真空量值的准确性和统一度。
2 工作原理校准装置一般采用的是静态膨胀法原理，在等温条件下，将已知的小体积高压力气体膨胀到已抽空的大容器中去，进而产生低压强，并利用波义耳—马略特定律PV=RT完成相关计算，PV为常数。
该装置是由8个膨胀伐、2个膨胀室构成2级膨胀。
例如，一级膨胀室是将大气压强P作为原始标准压强（用标准气压计测量），由一级膨胀伐v1将压强为Pa的气态向一级膨胀室V1内膨胀，其计算公式为：Pn=nK1Pa. （1）K1=v1/（V1+v1）. （2）式（1）（2）中：Pn为待测量真空度，Pa；n为膨胀次数，次；K1为膨胀系数；Pa为原始标准压强，Pa；v1为膨胀阀体积，mL；V1为一级膨胀室体积，mL。
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。
膨胀计法测定聚合物的玻璃化温度实验报告
膨胀计法测定聚合物的玻璃化温度实验报告
实验目的：使用膨胀计法测定聚合物的玻璃化温度。
实验原理：聚合物的玻璃化温度是指聚合物在加热过程中从玻璃态转变为高分子状态的温度。
膨胀计法是一种常用的测定玻璃化温度的方法。
其原理是利用聚合物在加热过程中由于温度升高而产生的膨胀变化来判断玻璃化转变的温度。
实验步骤：
1. 将聚合物样品剪成适当大小的片状，保持样品的一致性。
2. 将膨胀计探头插入样品，并将样品与膨胀计固定。
3. 将膨胀计连接到温度控制器上，并将温度控制器设定为从室温开始以一定速率升温。
4. 在实验过程中记录膨胀计示数随温度变化的曲线。
5. 观察曲线中的突变点，即玻璃化转变点，这一点对应的温度即为聚合物的玻璃化温度。
实验结果：根据实验数据记录的膨胀计示数随温度变化的曲线，确定聚合物的玻璃化温度。
讨论与分析：根据实验结果得到的玻璃化温度，可以判断聚合物的性质、稳定性和应用范围。
结论：利用膨胀计法可以测定聚合物的玻璃化温度，本实验得到的结果为聚合物的玻璃化温度为X℃。
热偶真空计的校准
高真空的获得与测量及热偶真空计的校准一、实验目的1．掌握高真空的获得和测量的基本原理及方法；2．熟悉静态膨胀法校准热偶真空计系统的结构、原理与操作方法；3．了解真空技术的基本知识和基本技能。
二、实验原理1、真空的获得真空的获得是由真空泵来完成的。
一般真空实验室经常使用的是机械泵和扩散泵，用于超高真空的是钛升华泵和低温泵。
真空泵的基本原理：当泵工作后，形成压差，p1 > p2，实现了抽气。
真空泵按其工作机理可分为排气型和吸气型两大类．排气型真空泵是利用内部的各种压缩机构，将被抽容器中的气体压缩到排气口，而将气体排出泵体之外，如机械泵、扩散泵和分子泵等．吸气型真空泵则是在封闭的真空系统中，利用各种表面（吸气剂）吸气的办法将被抽空间的气体分子长期吸着在吸气剂表面上，使被抽容器保持真空，如吸附泵、离子泵和低温泵等．真空泵的主要性能可有下列指标衡量：（1）极限真空度：无负载（无被抽容器）时泵入口处可达到的最低压强（最高真空度）（2）抽气速率：在一定的温度与压力下，单位时间内泵从被抽容器抽出气体的体积，单位（升/秒）（3）启动压强：泵能够开始正常工作的最高压强2、静态膨胀法校准热偶真空计实验原理静态膨胀法压力校准系统是克努曾于1910年提出的。
这种校准系统适合于中、低真空计的校准，其校准精度较高，应用广泛。
但进入高真空（p＜10-2Pa）后，由于器壁的吸气与放气十分显着，需要设法减小其影响。
这种校准系统的特点是制作简单，操作方便，运算迅速简单，检定效率高，并且可以排除水银蒸汽对人的危害。
膨胀法校准的工作原理是基于波义耳定律，即在恒定的温度下一定质量的气体压力与其体积的乘积为一常数。
气体V 0膨胀到V 1后，在V 0和V 1中的压强应比P 0低.根据气体定律，有 第一次膨胀P 1(1)(V 0+V 1)=P 0V 0第二次膨胀(2)(1)01010011000101()V PV V PV P V PV PV V V +=+=++第n 次膨胀()(1)()(2)001111101010101()()1n n n n PV V V V PP V V V V V V V V --⎡⎤=++++⎢⎥++++⎣⎦0000001010011()1()1nn V PV V V V P V V V V V V V -⎡⎤+==-⎢⎥++⎣⎦-+根据二项式理，则有000101()1n V V n V V V V =-++则()0001000010111(1)n V V V PP n nP np V V V V V ⎡⎤=--=≈⎢⎥++⎣⎦若以充油的U 型计指示出油柱高度差h 时，V 中压强P 为P=将上述式子代入有下式：h校准时，向v1内膨胀气体可以很多次，每膨胀一次均记录待校准真空计G1的指示读数V（即热偶的热电动势毫伏数），同时用上述式子算出相应的压强值，P1-V刻度校准曲线即可做出。
膨胀计测定原理及使用方法
膨胀计测定原理及使用方法哇塞，今天咱就来好好聊聊膨胀计测定原理及使用方法。
膨胀计测定呀，简单来说就是利用物体在受热或受冷时会发生膨胀或收缩的特性来进行测量和分析。
使用膨胀计的步骤呢，首先要准备好膨胀计和待测样品，将样品放入膨胀计中，然后根据具体的实验要求进行加热或冷却操作。
在这个过程中可得注意啦，要确保膨胀计的安装和操作正确无误，不然得出的数据可就不准确喽！同时，还要注意控制温度变化的速率，不能太快也不能太慢，就像跑步一样，得保持一个合适的节奏。
说到安全性和稳定性，这可太重要啦！在使用膨胀计的过程中，一定要严格遵守操作规程，避免发生意外。
就好像走钢丝一样，得小心翼翼地保持平衡，稍有不慎可能就会出问题呢。
而且要保证膨胀计本身的质量可靠，这样才能确保实验过程稳定进行呀。
那膨胀计都有哪些应用场景和优势呢？它的应用场景那可多了去了，比如在材料科学领域，可以用来研究材料的热膨胀性能；在化学领域，可以监测化学反应过程中的体积变化。
它的优势就在于能够非常精确地测量微小的体积变化，这就好比是在茫茫人海中精准地找到那个特别的人一样厉害！而且操作相对简单，成本也不高，多好呀！
咱来举个实际案例吧，在研究一种新型材料的热膨胀性能时，使用膨胀计进行测定。
通过实验，清楚地了解到这种材料在不同温度下的膨胀情况，为进一步的研究和应用提供了重要的数据支持。
你看，这效果多明显呀！
膨胀计测定真的是一种非常有用的技术呀，它就像是一把神奇的钥匙，可以打开很多科学领域的大门，让我们更深入地了解物质的性质和变化。
所以呀，大家一定要重视和好好利用它哟！。
静态膨胀法校准压力的温度修正
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
静态膨胀法校准压力的温度修正
用传统方法计算静态膨胀法校准压力时，通常假设气体膨胀过程是等
温的，但这与实际并不相符。
考虑到气体温度变化，给出了对校准压力进行温
度修正的方法。
用一只满量程为133.3 Pa 的绝压式电容薄膜规(ACDG)进行了校准实验，当校准室的最大温度变化为0.05℃时，温度修正前后校准曲线的最大偏移量为0.16%。
1、引言
静态膨胀法是将体积Vi 和压力P。
已知的小容器中较高压力的气体等温
膨胀到容积已知、预先抽空的封闭大容器(校准室)中，根据玻义尔定律，可计算出校准室的校准压力Pj
Pj=piVi/(Vi+Vj) (1)
式(1)是在假设气体为等温膨胀时才能成立。
在实际的压力校准过程中，
各个容器的温度都不可能完全相同，而且随时间发生变化。
这种温度变化可能
来自外界热源，如邻近真空泵的发热或室温的变化，也可能是气体在膨胀过程
中做功产生的热量等。
要保持理想的等温膨胀几乎是不可能的，为此，必须考
虑温度变化对静态膨胀法校准压力的影响。
2、实验装置
整个研究工作是在金属膨胀式真空标准装置上进行的，如在铂电阻温度
计的测量扩展不确定度为0.02℃，由计算机控制，可以瞬时采集温度数据。
校准实验前，将12 只铂电阻温度计贴在一个大铜块上，其中有1 只是经过校准的铂电阻温度计，放人恒温箱中恒温24h 后，进行比对、采集数据。
它们之间的最大温度偏差为0.05 C C，并将它们的读数进行修正。
膨胀法校准真空计实验原理
实验原理热电偶真空计用热电动势数值的大小来标志真空系统内真空度的高低（工作原理请参看高真空的获得与测量）。
但是我们不能用此种真空计直接读出压强的数值，必须进行校正后才能应用，本实验用膨胀发进行校正。
根据气体定律，在恒温下一定数量的气体的压强和体积v之乘积为常数，即PV=常数膨胀法校正系统的原理如图：整个系统先用机械泵-扩散泵抽至真空，关闭活塞B、C、D，开通活塞A充入适量的干燥空气，使稳压瓶内压强P0可由U型管真空计准确测出（一般为4－5托），打开活塞B，随即再将它关闭。
B 到C之间得体积V0很小（大约1ml多），这时V0中的压强就是P0，然后打开活塞C,使V0中的气体膨胀到C和D之间的大体积V1中。
（V1包括大瓶和待校热电偶规管的体积，比V0大1000多倍，其值已知），由于V1原已抽至高真空，其本底压强可以忽略。
气体V 0膨胀到V 1后，在V 0和V 1中的压强应比P 0低.根据气体定律，有第一次膨胀P 1(1)(V 0+V 1)=P 0V 0(1)01001V P P V V =+第二次膨胀(2)(1)01010011000101()V P V V PV P V PV PV V V +=+=++ 00001(2)0011010101(1)o V PV PV V V PV V P V V V V V V ++==++++ 第n 次膨胀()(1)()(2)001111101010101()()n n n n PV V V V P P V V V V V V V V --⎡=+++⎢++++⎣0000001010011()1()1n n V PV V V V P V V V V V V V -⎡⎤+==-⎢⎥++⎣⎦-+ 根据二项式理，则有000101()1n V V n V V V V =-++则()0001000010111(1)n V V V P P n nP np V V V V V ⎡⎤=--=≈⎢⎥++⎣⎦当n 较大时，必须考虑001V V V +的二次项，则有()200100101(1)11()()2n V V n n P P n V V V V ⎧⎫⎡⎤-⎪⎪=--+⎨⎬⎢⎥++⎪⎪⎣⎦⎩⎭000000010111(1)(1)(1)(1)22V V V V n n nP np V V V V V V --=-≈-++如果稳压瓶体积足够大，在多次膨胀过程中P 0的变化很小，则可以认为P 0是常数。
人体真空膨胀现象的原理
人体真空膨胀现象的原理皮带秤的电子校准原理皮带秤是一种用于物料输送和称重的设备，主要包括皮带传动系统、称重传感器、电子控制系统等组成。
其电子校准原理是通过对皮带秤的称重传感器进行校准，以确保其称重准确性和稳定性。
皮带秤的称重传感器通常采用应变片原理，应变片是一种能够根据外力的作用而改变形状和电阻值的材料。
应变片被粘贴或安装在皮带秤的称重传感器上，当物料通过皮带秤时，会产生重量作用在称重传感器上，使得应变片受力产生位移和形变，进而改变其电阻值。
皮带秤的电子校准原理主要包括以下几个步骤：1. 确定校准参数：在进行电子校准前，首先需要确定校准的参数，包括校准系数、校准点、校准范围等。
校准系数是用来校准称重传感器输出值与实际重量之间的关系，校准点是指在该点处进行的校准操作，校准范围是指校准点的有效范围。
2. 设置校准模式：将皮带秤的电子控制系统切换到校准模式，通常通过按下设备上的特定按键或者在控制系统中设置。
校准模式下，控制系统会对称重传感器的输出进行动态监测和调整。
3. 施加标准负载：在校准模式下，需要施加标准负载到皮带秤上，以产生称重传感器的输出信号。
标准负载一般是已知的质量，可以通过标准称重设备进行测量和验证。
4. 校准传感器输出：在施加标准负载后，校准模式下的控制系统会对称重传感器的输出进行实时测量和记录。
根据已知的标准负载质量和称重传感器的输出信号，可以通过对比差异来校准称重传感器的输出。
5. 调整校准系数：通过比较标准负载质量与称重传感器输出的差异，可以计算出一个校准系数。
校准系数是一个常数，用来调整传感器输出值与实际重量之间的差异，使得其尽可能接近真实值。
根据校准系数的大小和方向，可以调整传感器的增益、零点或者非线性误差等。
6. 定期校准：皮带秤的电子校准是一个动态的过程，其测量和调整可以随时进行。
为了保证称重准确性和稳定性，需要定期对皮带秤进行电子校准，尤其在长期使用或者经过一定时间后。
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实验原理
热电偶真空计用热电动势数值的大小来标志真空系统内真空度的高低（工作原理请参看高真空的获得与测量）。
但是我们不能用此种真空计直接读出压强的数值，必须进行校正后才能应用，本实验用膨胀发进行校正。
根据气体定律，在恒温下一定数量的气体的压强和体积v之乘积为常数，即
PV=常数
膨胀法校正系统的原理如图：整个系统先用机械泵-扩散泵抽至真空，
关闭活塞B、C、D，开通活塞A充入适量的干燥空气，使稳压瓶内压强P0可由U型管真空计准确测出（一般为4－5托），打开活塞B，随即再将它关闭。
B 到C之间得体积V0很小（大约1ml多），这时V0中的压强就是P0，然后打开活塞C,使V0中的气体膨胀到C和D之间的大体积V1中。
（V1包括大瓶和待校热电偶规管的体积，比V0大1000多倍，其值已知），由于V1原已抽至高真空，其本
底压强可以忽略。
气体V 0膨胀到V 1后，在V 0和V 1中的压强应比P 0低.根据气体定律，有
第一次膨胀
P 1(1)(V 0+V 1)=P 0V 0
(1)01001V P P V V =+
第二次膨胀
(2)
(1)01010011
000101()V P V V PV P V PV PV V V +=+=++ 00001(2)0011010101(1)o V PV PV V V PV V P V V V V V V +
+==++++ 第n 次膨胀
()
(1)()(2)001111101010101
()()n n n n PV V V V P P V V V V V V V V --⎡=+++⎢++++⎣000000101001
1()1()1n n V PV V V V P V V V V V V V -⎡⎤+==-⎢⎥++⎣⎦-+ 根据二项式理，则有
000101()1n V V n V V V V =-++
则
()
0001000010111(1)n V V V P P n nP np V V V V V ⎡⎤=--=≈⎢⎥++⎣⎦
当n 较大时，必须考虑0
01V V V +的二次项，
则有
()
200100101(1)11()()2n V V n n P P n V V V V ⎧⎫⎡
⎤-⎪⎪
=--+⎨⎬⎢⎥++⎪⎪⎣⎦⎩⎭
0000
00
010111
(1)(1)(1)(1)22V V V V n n nP np V V V V V V --=-≈-++
如果稳压瓶体积足够大，在多次膨胀过程中P 0的变化很小，则可以认为P 0是常数。
若稳压瓶体积不够大，P 0不能是常数.
标准系统如图所示，图中大体积V 1部分包括接在大体积上的热电偶规管和电离真空规管及活塞CE,FG 之间的管道。