恒温槽的装配与性能研究.doc

实验一：恒温槽的装配与性能研究 The Measurement and Analysis of the Thermostatic Bath 摘要： 恒温槽是一种在实验中用于控制温度，维持恒温的仪器，本实验通过测量恒温槽在不同情况下的温度-时间曲线，确定恒温槽的灵敏度，从而进一步了解了恒温槽的性质。 Abstract: The thermostatic bath is widely used in the experiment for its convenience in controlling and maintaining temperature. In this experiment we get the temperature fluctuation-time curves by measuring the thermostatic bath in different conditions and get the sensitivity of the thermostatic bath from these data. Additionally, we analyze the differences of them to realize the properties of the thermostatic bath. 关键词：恒温槽 贝克曼温度计 灵敏度 Key words: Thermostatic bath Electronic relay sensitivity 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、电离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。一般恒温槽的温度都相对的稳定，多少总有一定的波动，大约在±0.1℃，如果稍加改进也可达到0.01℃，要使恒温设备维持在高于室温的某一温度，就必须不断补充一定的热量，使由于散热等原因引起的热损失得到补偿。恒温槽之所以能够恒温，主要是依靠恒温控制器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。 实验部分： 一、实验目的与要求： 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温控仪的调试与使用方法。 二、预习要求： 明确恒温槽的控温原理，恒温槽的主要部件及作用。 了解本实验恒温槽的电路连接方式。 了解贝克曼温度计的调节和使用方法。 三、实验原理： 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、电离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。一般恒温槽的温度都相对的稳定，多少总有一定的波动，大约在±0.1℃，如果稍加改进也可达到0.01℃，要使恒温设备维持在高于室温的某一温度，就必须不断补充一定的热量，使由于散热等原因引起的热损失得到补偿。恒温槽之所以能够恒温，主要是依靠恒温控制器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。 恒温槽的装置是多种多样的。它主要包括下面的几个部件：1敏感元件，也称感温元件；2 控制元件；3 加热元件。感温元件将温度转化为电信号而输送给控制元件，然后由控制元件发出指令让电加热元件加热或停止加热。图1-1。 图1-1即是一恒温装置。它由浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件、恒温控制器等组成，现分别介绍如下： 浴槽：通常用的是10dm3的圆柱形玻璃容器。槽内一般放蒸馏水，如恒温的温度超过了100℃可采用液体石腊和甘油。温度控制的范围不同，水浴槽中介质也不同，一般来说： -60℃～30℃时用乙醇或乙醇水溶液。 0℃～90℃时用水。 80℃～160℃时用甘油或甘油水溶液。 70℃～200℃时用液体石蜡、硅油等。 图1-1 恒温槽装置图 1-浴 槽; 2-加热器; 3-搅拌器; 4-温度计; 5-感温元件(热敏电阻探头) 6-恒温控制器; 7-贝克曼温度计。 2、加热器：常用的是电热器，我们用的电加热器把电阻丝放入环形的玻璃管中，根据浴槽的直径大小弯曲成圆环制成。它可以把加热丝放出的热量均匀地分布在圆形恒温槽的周围。