恒温器及装置及使用

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1、实验一恒温器的装置和贝克曼温度计的使用1.实验目的要求(1)熟悉恒温器的构造、原理和使用方法。(2)掌握贝克曼温度计的调节方法。2.预习要求(1)了解恒温水浴的构造和工作原理。(2)了解贝克曼温度计的原理、特点及调节方法。3.实验操作要求(1)会装置及使用恒温水浴，并调节所需温度以维持在±0.01℃~0.1℃。(2)能准确地调节贝克曼温度计，使其在所需的测量范围内。4.实验注意事项(1)恒温水浴的温度调节应注意：当温度接近指定温度时，应左右旋转水银导电表的磁钢B，使继电器的加热指示灯处于“亮”“灭”状态，直到温度达到指定温度。此时加热指示灯刚好处于“灭”的状态，这

2、样温度误差最小。(2)贝克曼温度计调节使用时要注意两点：①水银球内的水银和水银贮槽内的水银接通后应立即将温度计平放，否则大量的水银进入水银贮槽，有可能使温度计报废；②操作时应注意温度计的保护，在敲叩时必须注意操作的准确；平放实验台时，要和台边垂直，以免滚动落地；读取温度计读数时，应先轻叩温度计，以避免汞柱粘附在毛细管壁而引起误差。5.实验原理1.恒温器的工作原理物质的许多物理化学性质与温度成函数关系。在研究这些性质时，一般需要使用一个恒温装置，这种装置称恒温器。由于温度范围和准确度要求不同，恒温器的种类和设计也很多，但它们的基本结构和作用原理是大同小异的。这里介绍

3、一种实验室中最广泛使用的恒温器。恒温器的构造：恒温器由恒温槽、加热器、搅拌器、温度调节器（又称水银导电表）、继电器、温度计等构成（如图1~1所示）。(1)恒温槽一般是由一个玻璃缸或金属锅，其中盛水（或油），为防止水槽内生长酶菌，应注意经常换水。对于40℃以上的恒温槽，水面上应加一层石蜡或橄榄油（豆油也可），以防止水的大量蒸发。(2)加热器常用的加热器是电热加热器。其电热丝的功率需视恒温槽的大小和所需温度的高低而定。(3)搅拌器恒温器中所用的搅拌器，通常是电动搅拌器，以能激烈搅拌，使恒温槽内温度达到均匀一致为宜。(4)温度调节器温度调节器是控制恒温槽内温度恒定的主要

4、设备。它的功能是：当恒温槽的温度低于所需温度时能使电热器自动加热；而到达所需温度时会停止加热。现在实验室中普遍使用的温度调节器是水银导电表，市场上有供应，使用简便，在较大温度区间内可随意调节使用。这种调节器的外形与温度计相似（图1~2）。有两根金属丝C和D，导电表中金属丝C直插到汞液面以下，而金属丝D的升降可用磁钢B来调节。转动磁钢B时，表内的磁钢也随之转动，与表内磁钢相联的螺旋杆也一起转动，套在螺旋杆上的螺母就随螺旋杆的转动而升降使焊接有螺母上的金属丝D也随之升降。导电表内有上下两个温度刻度板，板上标出调节器所控制的大致温度。至于调节器的细调，需在恒温槽内借助于

5、其它精确的温度计来配合进行。当细调完比毕时，应立即把磁钢B上的螺旋旋紧，以固定金属丝D的位置不变。这种调节器能使恒温槽温度维持在±0.1~0.01℃。(5)继电器继电器和温度控制器联合使用时，就可自动控制恒温槽的温度，以达到恒温的目的。电子管继电器的构造及工作原理见图1~3。当电源接通后，电子管中的阴极被灯丝加热而放射出电子。①当水银温度控制器中水银未接通时，电热器会自动加热。其原理是在交流电为正半周时，屏极自A点联得正电压250V，则电子可由阴极放射到屏极，使线圈内有电流通过，电磁铁产生磁性即将铁片吸下，并使二接触点接触，使电源与电热器接通而加热。②当水银温度控

6、制器中水银与金属丝D接通时，则电热器自动停止加热。因此时栅极自B点取得负电压30V，而抑制阴极发射电子，屏极即得不到电子，线圈内无电流通过，磁铁失去磁性，铁片被弹回原位使接触点离开，则电热器停止加热，于是达到自动控制恒温的目的。2.精密恒熳器的构造和使用方法此恒温器又称超级恒温水浴，其所属的各种部件如搅拌器、加热器、水银温度控制器、继电器及恒温槽等都固定在一起，使用方便，控制温度的灵敏度很高。继电器内部构造如图1~4。当接通电源后，搅拌器即行工作，如果温度控制器为断路时，即温度低于实验所需的温度，则有电流经8500Ω的电阻降压后通过线圈，并产生磁场使下端的铁环磁化

7、，因而将水银开关内的铁管往下拉（铁管原先浮在水银面上），由于铁管下沉，使水银面升高以致与上部的导线接触，电源与电热器便构成通路，浴锅内即行加热。当浴锅内温度升高至温度控制器形成通路时，线圈的两端成为短路，线圈内无电流通过，磁场消失，4水银开关内的铁管回复至原来状态，水银面下降并与导线脱离，此时电热器即停止加热，由此便使水槽（浴锅）内温度保持恒定。3.贝克曼温度计的调节原理在物理化学实验中，常常需要对体系的温度差进行精确的测量，如燃烧热，