恒温槽的装配和性能测试

综合化学实验报告

题目: 恒温槽的装配和性能测试学院: 化学与材料工程学院专业: 化学（师范）

班级: 11化本

姓名: 周聪聪

学号: 11111314145

指导老师: 何道法

一、研究背景（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‘电力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。恒温槽之所以能够恒温，主要是依靠恒温控制起来控制恒温槽的热平衡。当恒温槽的热量由于对外散失而使其温度降低时，恒温控制器就能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。因此，这种加热-散热的恒温方法由于温度的变化、测量具有一定的滞后性，即使搅拌器具有适宜的转速，也必然导致温度在一定程度上的波动。我们将测试不同恒温温度与环境温度温差情况下的恒温槽恒温性能。在物理化学实验中，由于要维持温度的相对恒定，对于恒温槽的灵敏性，即槽内温度的波动幅度有很高的要求。测量恒温槽在不同情况下的性能，对于分析并改进恒温槽的灵敏度有着十分重要的作用【1】。

二、实验目的

1、了解恒温槽的结构及恒温原理，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，学会分析恒温槽的性能。

3、掌握贝克曼温度计和接触温度计的调节及使用方法。

4、了解温度的PID控制技术。

三、实验原理

①温度是一个极其特别的物理量。在热力学中时常出现，在日常生活中也无处不在。在物理化学实验中所测得的数据，如黏度、密度、蒸气压、表面张力、折射率、电导、化学反应速率常数等都与温度有关。所以，许多物理化学实验必须在恒温条件下进行。通常用恒温槽来控制温度维持温度。恒温槽所以能维持恒温，主要依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。

②恒温槽一般有浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件、恒温控制器等部分组成

1、浴槽：通常有金属槽和玻璃槽两种。其容量和形状视需要而定。

2、加热器：通常的是电热器。根据恒温槽的容量、恒温温度以及与环境的温差大小来选择电热器的功率。

3、搅拌器：一般用电动搅拌器，搅拌速度可调，使槽内各处温度尽可能保持相同。

4、温度计：常用1/10℃温度计作为观察温度用。为了测定恒温槽的灵敏度，可用1/100℃温度计或贝克曼温度计。所用温度计在使用前需进行标化。

5、感温元件：它是恒温槽的感觉中枢，是提高恒温槽精度的关键所在。感温元件的种类很多，如接触温度计、热敏电阻感温元件等。

6、电子继电器：用来控制恒温槽加热器“通”“断”电的装置。

③恒温槽灵敏度

△t=(t 1-t 2)/2

t1为恒温过程水浴的最高温度，t2为恒温过程水浴的最低温度

四、实验仪器

1、玻璃缸

2、接触温度计

3、贝克曼温度计

4、温度计（ 1/10℃ ）

5、停表

6、搅拌器

7、电子继电器

8、加热器

五、实验步骤

1.如图搭好并电焊控温装置

恒温槽装置示意图： 1、浴槽 2、加热器 3、搅拌器 4、温度计

5、电接点温度计

6、继电器

7、贝克曼温度计

2.恒温槽的装配

在玻璃缸中加入蒸馏水至容积2/3处，按原理图将各部件搭好，接好线路。

3.调节贝克曼温度计

将贝克曼温度计调好，使其水银面在30℃时位于2.5℃左右刻度。

4.恒温槽的调试

打开控温装置，调节温度计至30℃，打开搅拌器，置于合适的速度，打开加热器，置于合适的功率，等待恒温。

5.30℃、35℃恒温槽灵敏度的测定

待温度达到所需温度恒温20分钟后，每半分钟从贝克曼温度计上读一次温度，测定30分钟。

六、结果与讨论

1、列表记录实验数据

30℃35℃

时间（min）温度（℃）时间（min）温度（℃）

0.5 29.992 0.5 34.980

1.0 29.983 1.0 34.959

1.5 29.974 1.5 34.940

2.0 30.028 2.0 34.919

2.5 30.063 2.5 34.899

3.0 30.053 3.0 35.002

3.5 30.043 3.5 3

4.980

4.0 30.034 4.0 34.959

5.0 30.017 5.0 34.917

5.5 30.008 5.5 34.911

6.0 30.000 6.0 34.987

6.5 29.992 6.5 34.967

7.0 29.984 7.0 34.949

7.5 29.974 7.5 34.930

8.0 30.064 8.0 34.912

8.5 30.049 8.5 35.044

9.0 30.038 9.0 35.000

9.5 30.028 9.5 34.980

10.0 30.016 10.0 34.960

10.5 30.007 10.5 34.941

11.0 29.997 11.0 34.922

11.5 29.987 11.5 34.905

12.0 29.975 12.0 35.007

12.5 30.071 12.5 34.987

13.0 30.062 13.0 34.967

13.5 30.053 13.5 34.949

14.0 30.042 14.0 34.932

14.5 30.032 14.5 34.914

15.0 30.022 15.0 35.001

15.5 30.012 15.5 34.992

16.0 30.004 16.0 34.973

16.5 29.995 16.5 34.955

17.0 29.986 17.0 34.936

17.5 29.977 17.5 34.916

18.0 30.073 18.0 34.984

18.5 30.062 18.5 34.996

19.0 30.053 19.0 34.979

19.5 30.042 19.5 34.958

20.0 30.034 20.0 34.938

20.5 30.026 20.5 34.918

21.0 30.016 21.0 35.003

21.5 30.007 21.5 35.006

22.0 29.998 22.0 34.987

22.5 29.989 22.5 34.970

23.0 29.980 23.0 34.953

23.5 30.066 23.5 34.935

24.0 30.056 24.0 34.916

24.5 30.045 24.5 35.016

25.0 30.037 25.0 35.012 25.5 30.027 25.5 34.994