恒温槽的调节和液体粘度、密度的测定

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1、8.6恒温槽的调节和液体粘度、密度的测定实验目的（1）了解恒温槽的组成构造及原理。（2）熟练掌握恒温槽的调节。（3）掌握对比法测粘度的原理和方法。（4）掌握对比法测密度的原理和方法。（1）恒温槽的工作原理在科学研究中，许多待测的数据如折射率、粘度、电导、蒸汽压、电动势、化学反应速率常数、电离平衡常数等都与温度有关，这些实验都必须在恒温的条件下进行。实验室中通常用恒温槽来准确控制温度、维持恒温。二、实验原理常用的水浴恒温槽主要由汞定温计、电子继电器、电加热器、搅拌器、精密温度计组成。图3-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6-恒温

2、控制器7-贝克曼温度计图3-接触温度计的构造图1-调节帽2-调节固定螺丝3-磁铁4-螺杆引出线4’-水银槽引出线5-标铁6-触针7-刻度板8-螺丝杆9-水银槽。通过调节汞定温计上的磁帽，可以控制汞定温计内触丝的位置，即汞定温计内水银的最高膨胀位置。当水浴温度偏低、汞定温计内水银未膨胀及触丝时，汞定温计的引线间未连通，这时电子继电器内的加热器开关打开，对水体进行加热，汞定温计内水银随之膨胀。当水银膨胀到与触丝相接时，汞定温计的引线间接通，这时通过电子继电器关闭加热器，温度不再上升。由于槽温比室温高，恒温槽散热降温，一旦水银收缩至与触丝脱离，电子继电器会立即作

3、出反应使加热器加热。通过灵敏的间歇加热方式，可以维持恒温槽内温度基本恒定。恒温槽的工作质量与以下因素有关：1）搅拌器、加热器、定温计的位置分布；2）搅拌器的功率；3）电子继电器的工作灵敏度；4）电子继电器内加热器开关的机械灵敏度；5）汞定温计水银与触丝的接触灵敏度；6）加热器的功率；若加热器功率太大，则余热的影响很大。三、恒温调节方法（１）于恒温槽中装好精密温度计等附件后，调节汞定温计至指示铁的上沿所指温度较指定控制温度低约１～２℃。接通电源，开通搅拌器，这时红色指示灯亮，显示加热器在工作。（２）当红灯熄灭后，观察精密温度计示值，按其与指定控制温度的差值进

4、一步调整汞定温计。一般越接近指定控制温度，汞定温计的调整幅度越小，逐步逼近，直到达规定值。这时略微沿正向和反向转动调节帽，能使红绿灯交替出现。扭紧调节帽上的固定螺钉，固定调节帽的位置。连续观察数次红灯和绿灯出现时的温度示值，其平均值与规定温度相差应不超过0.05℃。需要注意在调节过程中不能以调节温度计的刻度为依据，必须以标准温度计为准。SYC-15C超级恒温槽的使用SYC-15C超级恒温槽采用稳定性能较好的热敏电阻作为感温元件，感温时间较短、使用方便、调速快、精度高，使用时其只需要将此感温元件（探头）放在所需的控温部位，就能在控温的同时，从测温仪表上精确地

5、反应出被控温部位的温度值。控温仪是由感温电桥、交流放大器、相敏放大器、控温执行继电器四部分组成。使用方法如下：（１）加热器、搅拌器开关置于“关”位置后，接通电源，按下电源开关，此时指示灯和显示器应均有显示。（２）按“工作/置数”钮至“置数”灯亮，依次调“×10、×1、×0.1、×0.01”键，设置需要恒定温度的精确数值。（３）在“置数”灯亮时，还可设置定时报警（用定时增、减键设置所需定时时间，范围：10s～99s），方便定时记录；该功能不需要时可不设置。（４）将加热器、搅拌器开关置于“开”位置，按“工作/置数”钮至“工作”灯亮，此时加热器、搅拌器处于工作状

6、态，实时温度显示水温的变化。（５）开始加热时加热开关一般先置于“强”的位置，当接近设置温度时，置于“弱”档，以免温度过冲，这时控温精度可达±0.0２℃；搅拌速度根据需要设定。注意：“置数”状态时，加热器不工作；搅拌器不受电源开关控制；仪器使用完毕后，将所有开关置于“关”位，拔去电源插头。粘度是指液体对流动所表现的阻力， 源自于流动着的液体层之间存在着切向的内部摩擦力。当相距ds的两个液层以不同速度流动时，产生的流速梯度为dv/ds。维持流速所需的力为：f’=η·A·（dv/ds）A为接触面积。如果f=f’/A，则f=η·（dv/ds）η称为液体的粘度系数，

7、简称粘度。粘度系数的单位为帕斯卡秒(Pa·S)。测定粘度的方法主要有毛细管法、转筒法和落球法。（2）毛细管法测定粘度原理泊肃叶(Poiseuille)得出液体流经毛细管的速度与粘度系数之间存在如下关系式:式中，η为液体的粘度；ρ为液体的密度；L为毛细管的长度；r为毛细管的半径；t为流出的时间；h为流过毛细管液体的平均液柱高度；V为流经毛细管的液体体积；m为毛细管末端校正的参数(一般在r/L<<1时，可以取m=1)。对于某一只指定的粘度计和固定的液体量而言，式中，B<1。当流出的时间t在大于100s时，该项可以从略，则用奥式粘度计测粘度η若两种液体在同一只粘

8、度计中测定，在毛细管半径r、加入液体体积V、温度、液位差h等条件相