物理化学实验报告Word文档下载推荐.doc
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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
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。
三、实验仪器
1.恒温槽2.热敏电阻3.不平衡电桥4.记录仪5.变压器6.变阻箱7.电子继电器。
四、操作步骤
1,先选择实验仪器,恒温槽体、电子继电器、加热圈、接触点温度计、精密温度计、电动搅拌器、搅拌杆。
2.安装实验器件,先将接触点温度计和精密温度计放入槽体,将接触点电子温度计连接上电子继电器,将加热圈放入槽体并连接电子继电器,将电动搅拌器和搅拌杆安装好,最后将电子继电器和电动搅拌器接通电源。
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3.先调接触温度计到28℃,接近30℃时,再微调升温
当前室温25.0℃;
先固定各螺丝,调好接触温度计后打开搅拌器开关,再打开继电器进行加热。
松开固定螺丝,调节接触点温度计旋钮磁铁,让温度接近于30度,等温度接近于30度是进行微调,到30度时固定接触温度计螺丝。
五、实验数据处理
图1加热功率及搅拌速率对恒温槽温度波动的影响
表1加热功率及搅拌速率对恒温槽灵敏度的影响
220V,正常搅拌
80V,正常搅拌
220V,慢速搅拌
峰Ⅰ格数/个
41.5
10.2
55.5
峰Ⅱ格数/个
42.0
10.5
56.8
峰Ⅲ格数/个
40.5
10.3
57.0
峰平均格数/个
41.3
56.4
平均温度(°
C)
0.19
0.047
0.26
温度波动(°
±
0.095
0.024
0.13
说明:
记录仪0.0046°
C/格
六、分析及结论
实验结果说明,低的加热功率及高的搅拌速率有利于提高恒温槽的灵敏度,实验中采取的220V、正常搅拌(恒温介质液面刚有小漩涡)条件下,能够满足一般实验要求恒温槽温度波动在±
0.1°
C的灵敏度要求范围。