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恒温槽装配和性能测试


渤海大学学生实验报告
课程名称:
物理化学实验(二)

任课教师: 实验时间: 2013 专业 年 月 班级 同组人 组别 实验成绩 日

实验室名称: 物理化学实验室(二)房间号 学院 姓名 实验项目
化学化工与食品安全学院

学号
恒温槽装配和性能测试

. 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. 绘制恒温槽的灵敏度曲线(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接触温度计的调节和使用方法。 二、基本原理 1.恒温槽能维持恒温主要是依靠控制器来控制恒温槽的热平衡,所以通常用恒温槽来控 制温度维持恒温。 2.当恒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,带 加热到所需的温度时,它又使加热器停止加热,这样就使槽温保持恒定。 3.恒温槽一般由浴槽、加热器、搅拌棒、温度计、感温元件、恒温控制器几部分组成。 控制温度的波动范围越小,各处的温度越均匀,恒温槽的灵敏度越高。 4.恒温槽除了与感温元件、电子继电器有关外,还受搅拌器的效率、加热器的功率等 因素的影响。 5.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,并记录下来。 用贝克曼温度计记录温度随时间的变化最高温度为 t1,最低温度为 t2,恒温槽的灵敏度 te 为

te=±(t1-t2_)/2
灵敏度常以 T 为纵坐标,时间为横坐标,绘制成一个温度-时间曲线来表示。 三、实验仪器与试剂 玻璃缸(容量 10ml 或视情况而定) 贝克曼温度计 停表 搅拌器(功率 400 或视情况而定) 加热器(功率 250 或视情况而定)

一个; 一支; 一块; 一台; 一支。

接触温度计 温度计(1/10℃) 烧杯(200ml) 电子继电器

一支; 一支; 一个; 一台;

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四、实验装置图

五、实验步骤 1、将蒸馏水注入浴槽至容积的 2/3 外,按图所示装置接触温度计、电子断电器、电动 搅拌器、电热器、温度计等安装好。 2、①观察接触温度计标铁上端面所指的温度和触针下端的温度是否一致,旋开接触温 度计上端的调节帽紧固螺丝,旋转调节帽一周观察触针移动的度数,然后旋转调节帽,使 标铁上端面所指的温度稍低于 25℃外固定调节帽。 ②接通电源,打开搅拌器开关并加热,注意观察 1/10℃温度计读数 ③当 1/10℃温度计达 25℃时使钨丝与水银处于刚刚接通与断开状态,然后固定调 节帽。 3、将恒温槽重新调节至 30℃和 35℃. 4、调节贝克曼温度计:将贝克曼温度计的水银柱在 35℃调节在 2-3 之间 5、恒温槽灵敏度的测定:利用停表,每隔 1 分钟记录一次贝克曼温度计的读数 六、注意事项 1、恒温槽的热容量要大些,传热质的热容量越大越好。 2、做调节温度用的加热器功率要小些。 3、在调节过程中,决不能从接触温度计的刻度为依据,必须以 1/10℃的标准温度计为 准。 4、搅拌过程中要注意搅拌器不要碰到管壁。 七、数据记录与处理

由图求:最低温度 t1=(2.200+2.204+2.222+2.198)/4=2.206

最高温度 t2=(1.966+1.962+1.944+1.970)/4=1.9605
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恒温槽灵敏度 te=±(t1-t2_)/2=±(2.206-1.9605)/2=±0.123
八、结果与讨论 九、思考题 1.为什么开动恒温之前,要将接触温度计的标贴上端面所指的温度调节到低于所需温度 处,如果高了会产生什么后果? 答:由于这种温度控制装置属于“通” “断”类型,当加热器接通后加热质温度上升并传 递给接触温度计,使其水银柱上升,因为传热、传质都需要一个速度,因此出现温度传 递的滞后,即当接触温度计的水银柱及钨丝时,实际上电阻器附近的水温即超过了指定 温度。因此恒温槽温度必须高于指定温度,同理,降温也会出现滞后状态。 2.对于提高恒温槽的灵敏度,可以从哪些方面改进? 答:提高恒温槽灵敏度要注意以下几点: (1) 恒温槽的热容量要大些,传热质的热容量越大越好 (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: (1)感温元件的热熔 尽可能小,感温元件与电热器间距离要近些(2)搅拌效率要高 (3)做调节温度用的加热器温度功率要小些。 3.如果所需恒定的温度低于室温,如何装备恒温槽? 答:避免设定由于加热器余热引起的超温现象,不适用冷却系统时逐步接近,防止超温。 使用冰水混合物或溶解热较大的固液混合物如:氯化铵-水体系作冷却介质进行冷却设定 温度一般有盘管等换热装置,有时也卡考虑水浴。

教师评语:

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