物理化学实验讲义上

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1、实验一超级恒温水浴与其性能测定一、实验目的1.了解超级恒温水浴的构造及恒温原理，初步掌握超级恒温水浴的装配、调节和使用。2.绘制超级恒温水浴的灵敏度曲线（温度—时间曲线）。二、实验原理在科学研究及物理化学实验中所测的数据，如折射率、粘度、表面张力、电导、化学反应速率常数等都与温度有关，因此须在恒温条件下测定。恒温就是使温度在很小范围（实验室内一般为±0.1℃）内波动。通常用超级恒温水浴来控制温度维持恒温。要使恒温设备维持在高于室温的某一温度，就必须不断地补充一定的热量，使由于散热等原因所引起的热损失得到了补偿。不锈

2、钢水浴箱、温度传感器、控温机箱（常用电子继电器）、电子加热器、搅拌器等组成。其装置示意图如图1所示超级恒温水浴之所以能恒温，主要是靠温度传感器，温度控制器和电加热器三个部件配合工作达到。当超级恒温水浴因对外散热而使水温低于设定值时，温度控制器就驱使加热器工作，使温度上升；当温度升高到设定值时，温控器又使加热器停止加热。这样，就使槽温维持在所需要恒定的温度。通常用超级恒温水浴灵敏度来衡量恒温精度。超级恒温水浴灵敏度的测定是在指定温度下，观察温度波动情况，记录温度随时间的变化，其表示式如下：式中：t1—记录的最高温度t

3、2—记录的最低温度若已多次观测的温度值为纵坐标，以时间为横坐标，绘成温度—时间曲线即为在该指定温度下的灵敏度曲线。三、仪器和药品1.不锈钢水浴箱1台2.控温机箱1台3.温度传感器1个　四、实验步骤1.向不锈钢缸（1）内注入其容积的自来水，水位高度大约（可根据实际需要而定），将温度传感器（5）插入不锈钢缸盖中间预置孔内（中间），另一端与控温机箱（2）后面板传感器插座（21）相连接。2.用配备的电源线将市电AC220V与控温机箱后面板电源插座（20）相连接。先将加热器电源开关（8）、搅拌器开关（7）置于OFF位置，后按

4、下电源开关（9），此时显示器和指示灯均有显示。初始状态如图二：图二接通电源显示初始状态其中，“恒温”指示灯（12）亮，回差处于0.5。3.回差值的选择：按回差键，回差指示灯（18）将依次显示为0.5、0.4、0.3、0.2、0.1，选择所需的回差值即可。4.控制温度的设置：按一下移位键（16），显示器（13）其中有一位LED闪烁，连续按移位键，显示器（13）由最高位依次向最低位位移，根据需要设定其位数。设定温度的位数确定后，用增、减键（15）设定数值的大小。依次，直至所需温度设定完成。5.当设置完毕时，仪表即进入自

5、动升温控温状态。工作指示灯（11）亮。系统温度达到设定温度时，工作指示灯自动转换到恒温状态，恒温指示灯（12）亮。此后，控温系统根据回差值设置的大小进行自动控温，两指示灯转换速率也随之而变化。当介质温度≤设定温度回差时，加热器处于加热状态，工作指示灯（11）亮；当介质温度≥设定温度时，加热器停止加热，工作指示灯（11）熄灭，恒温指示灯（12）亮。6.根据实际控制温度需要，调节搅拌速度开关“快”“慢”（7）和加热器电源开关“强”“弱”（8）。一般开始加热时，为使升温速度尽可能快，故需将加热器的电源开关（8）置于“强”

6、的位置。当温度接近设定温度2℃~3℃时，即将加热器电源开通搅拌开关，直到实验结束。7.循环水泵（6）与搅拌同轴联动，内循环时，只用一根备用橡胶管将两接嘴连接即可。外循环需用两只橡胶管，具体连接用户可根据实际需要而定。8.工作完毕，关闭加热器电源、搅拌器电源、控制器电源开关。为安全起见，拔下后面板插座电源线更好。五、数据记录与处理时间（分）02468………………………30温度计读数（）温度计读数（）以时间为横坐标，温度为纵坐标，在方格纸上绘制25℃及35℃时的温度—时间曲线，计算超级恒温水浴的灵敏度。六、思考题1.超

7、级恒温水浴灵敏度与温度有何关系？超级恒温水浴灵敏度受哪些因素影响？2.各种水恒温设备为什么加搅拌器？3.水恒温设备能否在低于室温下工作？实验二中和热—电离热测定一、实验目的1.掌握简单量热计的测定方法。2.加深对热效应概念和盖斯定律的理解。二、实验原理在恒温、恒压、W′=0的条件下，反应过程热QP等于系统焓变QP。相同恒压条件下，反应无论一步还是多步进行，其热效应相等。弱酸（如硼酸）与强碱发生中和反应时，反应的恒压热效应为弱酸电离热和强酸强碱中和热的代数和式中：电离为硼酸第一电离热，可以忽略二、三级电离；中和为强酸

8、强碱中和热，忽略温度影响，每摩尔反应为m,中和=-57.05-1设：为硼酸与强碱反应的恒压热效应，则：使用同一绝热瓶量热计，先后对相同物质的量（）的强酸—强碱系统和硼酸—强碱系统进行量热测定，分别测出二者的温升和，即可计算出硼酸的第一（摩尔）电离热m,电离为：量热计系统热容三、仪器和药品绝热瓶2个;量筒2个;十分之一温度计2个;四、实验步骤1.量热计系统热容