物理化学实验压力1

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1、二、压力的测量与控制（一）压力的测量1.压力的定义和习惯表示压力和温度一样是系统的状态参数，与许多物化性质相关。物化实验中，会涉及到高压、常压和真空系统。不同压力系统有着不同的测量方法和技术。◆定义：压力即物理中的压强，具有压强的量纲。其量纲有如下表示方式：1)帕斯卡(帕)—Pa；1Pa=1Nm-2=105达因/平方厘米2)标准大气压—atm；1atm=101.325kPa二、压力的测量与控制3)毫米汞柱(乇)：mmHg(Torr)；1mmHg=1Torr=1.333102Pa4)巴：bar(B)；1B=105Pa，1mB=0.1kPa

2、5)毫米水柱：1mmH2O=9.806Pa(4℃)◆习惯表示：1)绝对压力：p，实际压力，总压力2)相对压力：p=p–po，与大气压力po相比较的压力3)正压力：p>po4)负压力：p

3、和汞的密度都随温度而变，且重力加速度与地球纬度有关，所以必须对读数进行校正。抽空的玻璃气压计管2.读数游标尺3.标尺4.升降游标尺螺钮5.黄铜管6.象牙针尖7.玻璃窗8.下有羚羊皮袋9.储汞槽10.调节螺钉11.通气孔12.温度计二、压力的测量与控制pt—气压计读数；p0—0℃气压值；α—汞的平均膨胀系数α=(181792+0.175t+0.035116t2)×10-9/℃-1β—黄铜标尺的线膨胀系数β=18.4×10-6/℃-1※重力加速度校正：设测量地点的纬度θ，海拔高度为H，则：纬度校正为：△θ=－2.66×10-3×p0×cos2θ

4、海拔高度校正为：△H=－3.14×10-7×H×p0※温度校正：二、压力的测量与控制※仪器误差校正：由于仪器本身构造不够精密(按制造厂所附的仪器误差卡上的校正值进行校正)，或长期使用后水银柱上部的真空度降低等因素所导致的误差(一般采用标准气压计进行校正)，记为：△k。校正后的真实大气压为：p=pt+△t+△θ+△H+△k要注意上式中各校正值的符号：实验室温大于0℃，△t<0，室温小于0℃，△t>0；实验地点纬度小于45○，△θ<0，大于45○时，△θ>0；实验室高于海平面，△H<0，实验室一般在海平面之上△k的附号由制造厂所附的仪器误差卡上

5、的校正值给定。二、压力的测量与控制[例]在上海地区测定大气压，其纬度约为北纬31.15○，海拔高度约为25m，实验室温25℃，气压计读数101311Pa，仪器误差△k=13Pa，求实际大气压值。解：△t=－1.63×10－4×25×101311=－413Pa△θ=－2.66×10－3×101311×cos(2×31.15○)=－125Pa△H=－3.14×10－7×25×101311≈－0.795Pa所以：p=101311－413－125－0.795+13=100785.205Pa（2）压力计一般用于直接测量体系的内外压差，或体系内部的绝对

6、压力与外界大气压力差。二、压力的测量与控制●固定槽式气压计结构与福庭式气压计类似，区别在于不要调节针尖。读数单位为mB。●空盒气压计由多个空盒组成，在大气压力影响下，可产生轴向移动，从而带动指针运动。气盒受压，指针顺时针运动，反之，逆时针运动。范围：600mmHg–800mmHg；温度：-10oC–40oC；最小分度：0.5mmHg，误差小于等于1.5mmHg。特点：体积小，重量轻，不要固定，要水平放置，精度差。二、压力的测量与控制（2）压力计★液柱压力计：使用机动灵活，但不能用于压力较大的实验，一般小于1.3~1.5个大气压。a和c为双管

7、液柱压力计；b和d为单管液柱压力计。二、压力的测量与控制★弹簧管压力计：为指针式压力表1)特点：使用了弹性元件的弹性力来测量压力。分真空表和正压力表，刻度分别为mmHg和atm。结构简单，读数方便，测压范围广，价格便宜。2)原理：弹簧管受压形变，使得元件相应部分发生了位移。从而推动指针向着一定的方向运动。并指示出相应的压力值。1.金属弹簧管；2.指针；3.连杆；4.扇形齿轮；5.弹簧；6.底座；7.测压接头；8.小齿轮；9.外壳二、压力的测量与控制弹簧管压力计指针顺时针方向表示压力增加；如果零位读数刻度在表面中间，则是测正压和负压两用。3)

8、注意☆合理选择量程。☆不超过35oC使用，否则要校正。☆压力表指针平稳后，才能读数。☆定期校验。二、压力的测量与控制★电测压力计：1）特点：电测压力计是由压力传感器、测量电路和电