[理学]恒温水浴性能测试教案副页恒温水浴性能测试

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1、教案时间分配教学过程备注实验1恒温槽的构造及性能测试实验目的　1．了解恒温槽的构造及恒温原理，掌握恒温操作技术。　2．绘制恒温槽的灵敏度曲线，学会分析恒温槽的性能。二．基本原理恒温槽是实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置，根据温度控制范围，可用以下液体介质:-60度～30度用乙醇或乙醇水溶液;0度～90度用水;80度～160度用甘油或甘油水溶液;70度～300度用液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。恒温槽的构造：由浴槽、温度计、搅拌器、加热器、接触温度计（或导电表）、继电器等部分组成。1．浴槽包括缸和液体介质。缸：有玻璃的（透明，易观察）

2、，金属（易保温）其容积为：10L。液体介质：根据要求恒定的温度范围，选用不同的工作介质。1000C以内使用水为介质，1000C以上的用石腊或甘油。2．温度计为了观察恒温槽的温度，可选用1/10刻度的温度计。3．搅拌器加强液体介质的搅拌，对保证恒温槽各部位温度的均匀起着非常重要的作用。以小型40W电动机带动应安装在加热器附近。4．加热器用以补偿槽中液体向环境散失的热量。常用的是电加热器。-7-5．感温元件感温元件是恒温浴的中枢，是决定恒温槽灵敏度的关键所在。本实验采用的感温元件为接触温度计（又称水银导电表）。它有两个电极，一个固定与底部的

3、水银球相连，另一个可调电极D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。6．继电器是用来控制接触温度计的“通”与“断”，继电器必须与加热器和接触温度计相连，才能起控温作用。恒温

4、槽的控温原理为：将控温仪的设定旋钮（圆形刻度盘）调至欲控制之温度（如25℃），此时感温探头将探测的介质温度（应低于设定值）与设定温度相比较，如低于设定温度，则温控仪命令介质中的加热器工作（此时温控仪上加热指示灯亮），使介质的温度升高，搅拌器保持介质温度均匀。当介质温度达到设定值时，温控仪指令停止加热（此时加热指示灯灭，恒温指示灯亮）。随着介质向外散热，温度会逐渐低于设定值，温控仪指令加热器工作，如此反复进行控制，自动保持介质温度的恒定。由于传热、感温都需要一定的时间，会使补充热量与温度的升降之间存在滞后，导致恒温槽内介质的温度在一定范围

5、内波动。这种随温度时间而变化的曲线，称为恒温槽的灵敏曲线。在灵敏度曲线上，最高温度T2-7-与最低温度T1之差的一半，称为恒温槽的灵敏度。灵敏度是衡量一台恒温槽控精度的物理量。物理化学实验使用的恒温槽，通常要求其灵敏度在±0.1℃之内。S值愈小，表示该恒温水浴性能愈好，测定灵敏度(S)的方法是：在设定温度ts下，采用精密温差测量仪来观察恒温水浴温度随时间的变化情况，以温度为纵坐标，与温度相应的时间为横坐标，绘制灵敏度曲线，通过对曲线的分析，可以对恒温水浴的灵敏度作出评价。二．仪器试剂超级恒温水浴一台，精密电子温度计1支，秒表1个三．实验

6、步骤1．将蒸馏水加入恒温水洛槽内（至容积2/3）2．调节恒温水浴至设定温度（设定实验温度为300C）。（1）调节恒温水浴为350C：使触点温度计的指示螺母位于大约330C（有的仪器需调低于约为100C），接通电源，加热，注视1/100C温度计的读数。如低于350C，需重新调节接触温度计标铁。当温度计达到350C时，使钨丝与水银处于刚刚接通与断状态（这一状态可由电子继电器的红指示灯来判断，红灯亮表示加热），然后固定调节帽。需要注意在调节过程中，决不能以接触温度计的刻度为依据，必须以1/100C的标准温度计为准（2）按上述步骤，将恒温度水浴

7、重新调节至300C。3．恒温水浴灵敏度曲线的测定当恒温水浴的温度在350C处上下波动，每隔2min记一次精密温差测量仪的温度，将所得的实验数据整理列表。五．数据记录与处理-7-绘制恒温水浴的（温度与时间）灵敏度曲线，并从曲线中确定其灵敏度。六．思考题1．影响恒温水浴灵敏度的因素有哪些？2．提高恒温浴槽的灵敏度，采取什么措施？3．思考：如果所需恒定的温度低于室温，如何装置恒温槽？精密温差测量仪在实验室中如果要求精密地测量温度，必须使用刻度精细的温度计，例如要求温度计读数误差不超过±0.0020C，则温度计上的最小刻度必须至少至0.010C

8、。由于玻璃温度计不可能做得很长，就不可能使一支温度计既有相当大的温度范围，而且又有精细刻度。因此一般使用多根温度计，每根都有不同的温度范围，而且刻度精细。如果不需要知道温度的绝对值，只要求测定某微小温度变化