恒溫水浴性能測(cè)試教案副頁(yè)恒溫水浴性能測(cè)試.doc
《恒溫水浴性能測(cè)試教案副頁(yè)恒溫水浴性能測(cè)試.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《恒溫水浴性能測(cè)試教案副頁(yè)恒溫水浴性能測(cè)試.doc(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
教 案 時(shí) 間分 配 教 學(xué) 過(guò) 程 備注 實(shí)驗(yàn)1 恒溫槽的構(gòu)造及性能測(cè)試 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1. 了解恒溫槽的構(gòu)造及恒溫原理,掌握恒溫操作技術(shù)。 2. 繪制恒溫槽的靈敏度曲線,學(xué)會(huì)分析恒溫槽的性能。 二.基本原理 恒溫槽是實(shí)驗(yàn)工作中常用的一種以液體為介質(zhì)的恒溫裝置,根據(jù)溫度控制范圍,可用以下液體介質(zhì):-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度用液體石蠟、汽缸潤(rùn)滑油、硅油。 恒溫槽的構(gòu)造: 由浴槽、溫度計(jì)、攪拌器、加熱器、接觸溫度計(jì)(或?qū)щ姳恚⒗^電器等部分組成。 1.浴槽 包括缸和液體介質(zhì)。缸:有玻璃的(透明,易觀察), 金屬(易保溫)其容積為:10 L。液體介質(zhì):根據(jù)要求恒定的溫度范圍,選用不同的工作介質(zhì)。1000 C 以內(nèi)使用水為介質(zhì),100 0 C以上的用石臘或甘油。 2.溫度計(jì) 為了觀察恒溫槽的溫度,可選用1/10刻度的溫度計(jì)。 3.?dāng)嚢杵? 加強(qiáng)液體介質(zhì)的攪拌,對(duì)保證恒溫槽各部位溫度的均勻起著非常重要的作用。以小型40W電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)應(yīng)安裝在加熱器附近。 4.加熱器 用以補(bǔ)償槽中液體向環(huán)境散失的熱量。常用的是電加熱器。 5.感溫元件 感溫元件是恒溫浴的中樞,是決定恒溫槽靈敏度的關(guān)鍵所在。本實(shí)驗(yàn)采用的感溫元件為接觸溫度計(jì)(又稱水銀導(dǎo)電表)。 它有兩個(gè)電極,一個(gè)固定與底部的水銀球相連,另一個(gè)可調(diào)電極D是金屬絲,由上部伸入毛細(xì)管內(nèi)。頂端有一磁鐵,可以旋轉(zhuǎn)螺旋絲桿,用以調(diào)節(jié)金屬絲的高低位置,從而調(diào)節(jié)設(shè)定溫度。當(dāng)溫度升高時(shí),毛細(xì)管中水銀柱上升與一金屬絲接觸,兩電極導(dǎo)通,使繼電器線圈中電流斷開(kāi),加熱器停止加熱;當(dāng)溫度降低時(shí),水銀柱與金屬絲斷開(kāi),繼電器線圈通過(guò)電流,使加熱器線路接通,溫度又回升。如此,不斷反復(fù),使恒溫槽控制在一個(gè)微小的溫度區(qū)間波動(dòng),被測(cè)體系的溫度也就限制在一個(gè)相應(yīng)的微小區(qū)間內(nèi),從而達(dá)到恒溫的目的。 6.繼電器 是用來(lái)控制接觸溫度計(jì)的“通”與“斷”,繼電器必須與加熱器和接觸溫度計(jì)相連,才能起控溫作用。 恒溫槽的控溫原理為: 將控溫儀的設(shè)定旋鈕(圓形刻度盤)調(diào)至欲控制之溫度(如25℃),此時(shí)感溫探頭將探測(cè)的介質(zhì)溫度(應(yīng)低于設(shè)定值)與設(shè)定溫度相比較,如低于設(shè)定溫度,則溫控儀命令介質(zhì)中的加熱器工作(此時(shí)溫控儀上加熱指示燈亮),使介質(zhì)的溫度升高,攪拌器保持介質(zhì)溫度均勻。當(dāng)介質(zhì)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí),溫控儀指令停止加熱(此時(shí)加熱指示燈滅,恒溫指示燈亮)。隨著介質(zhì)向外散熱,溫度會(huì)逐漸低于設(shè)定值,溫控儀指令加熱器工作,如此反復(fù)進(jìn)行控制,自動(dòng)保持介質(zhì)溫度的恒定。 由于傳熱、感溫都需要一定的時(shí)間,會(huì)使補(bǔ)充熱量與溫度的升降之間存在滯后,導(dǎo)致恒溫槽內(nèi)介質(zhì)的溫度在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。這種隨溫度時(shí)間而變化的曲線,稱為恒溫槽的靈敏曲線。在靈敏度曲線上,最高溫度T2與最低溫度T1之差的一半,稱為恒溫槽的靈敏度。靈敏度是衡量一臺(tái)恒溫槽控精度的物理量。物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用的恒溫槽,通常要求其靈敏度在0.1℃之內(nèi)。 S值愈小,表示該恒溫水浴性能愈好,測(cè)定靈敏度(S)的方法是:在設(shè)定溫度ts下,采用精密溫差測(cè)量?jī)x來(lái)觀察恒溫水浴溫度隨時(shí)間的變化情況,以溫度為縱坐標(biāo),與溫度相應(yīng)的時(shí)間為橫坐標(biāo),繪制靈敏度曲線,通過(guò)對(duì)曲線的分析,可以對(duì)恒溫水浴的靈敏度作出評(píng)價(jià)。 二.儀器 試劑 超級(jí)恒溫水浴一臺(tái),精密電子溫度計(jì) 1支,秒表1個(gè) 三.實(shí)驗(yàn)步驟 1.將蒸餾水加入恒溫水洛槽內(nèi)(至容積2/3) 2.調(diào)節(jié)恒溫水浴至設(shè)定溫度(設(shè)定實(shí)驗(yàn)溫度為300C)。 (1)調(diào)節(jié)恒溫水浴為350C:使觸點(diǎn)溫度計(jì)的指示螺母位于大約330C(有的儀器需調(diào)低于約為100C),接通電源,加熱,注視1/100C溫度計(jì)的讀數(shù)。如低于350C,需重新調(diào)節(jié)接觸溫度計(jì)標(biāo)鐵。當(dāng)溫度計(jì)達(dá)到350C時(shí),使鎢絲與水銀處于剛剛接通與斷狀態(tài)(這一狀態(tài)可由電子繼電器的紅指示燈來(lái)判 斷,紅燈亮表示加熱),然后固定調(diào)節(jié)帽。需要注意在調(diào)節(jié)過(guò)程中,決不能以接觸溫度計(jì)的刻度為依據(jù),必須以1/100C的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)為準(zhǔn) (2)按上述步驟,將恒溫度水浴重新調(diào)節(jié)至300C。 3.恒溫水浴靈敏度曲線的測(cè)定 當(dāng)恒溫水浴的溫度在350C處上下波動(dòng),每隔2min記一次精密溫差測(cè)量?jī)x的溫度,將所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理列表。 五.?dāng)?shù)據(jù)記錄與處理 繪制恒溫水浴的(溫度與時(shí)間)靈敏度曲線,并從曲線中確定其靈敏度。 六.思考題 1.影響恒溫水浴靈敏度的因素有哪些? 2.提高恒溫浴槽的靈敏度,采取什么措施? 3.思考:如果所需恒定的溫度低于室溫,如何裝置恒溫槽? 精密溫差測(cè)量?jī)x 在實(shí)驗(yàn)室中如果要求精密地測(cè)量溫度,必須使用刻度精細(xì)的溫度計(jì),例如要求溫度計(jì)讀數(shù)誤差不超過(guò)0.0020C,則溫度計(jì)上的最小刻度必須至少至0.010C。由于玻璃溫度計(jì)不可能做得很長(zhǎng),就不可能使一支溫度計(jì)既有相當(dāng)大的溫度范圍,而且又有精細(xì)刻度。因此一般使用多根溫度計(jì),每根都有不同的溫度范圍,而且刻度精細(xì)。如果不需要知道溫度的絕對(duì)值,只要求測(cè)定某微小溫度變化,就可以用貝克曼溫度計(jì)或精密電子溫差測(cè)量?jī)x。這種溫度計(jì)特別適用于量熱變化測(cè)定,包括溶解熱,燃燒熱,凝固點(diǎn)降低和沸點(diǎn)上升。精密溫差測(cè)量?jī)x有貝克曼溫度計(jì)(是一種用來(lái)精密測(cè)量體系溫度變化差值的水銀溫度計(jì))和精密電子溫差測(cè)量?jī)x(本次實(shí)驗(yàn)所使用)等。 注* 精密電子溫差測(cè)量?jī)x 精密電子溫差測(cè)量?jī)x和Beckman溫度計(jì)相同,可用于精密溫差測(cè)量。儀器采用經(jīng)過(guò)多次液氮—室溫—液氮熱循環(huán)處理過(guò)的熱電傳感器作探頭,它是一個(gè)對(duì)溫度變化極其敏感的元件,能直接將溫度變化轉(zhuǎn)化成電性能的變化,測(cè)量電性能的變化便可測(cè)量出溫度變化。通過(guò)調(diào)節(jié)測(cè)量回路中電流(已經(jīng)調(diào)定)使熱敏電阻的溫度變化1度時(shí),輸出電壓為100 mV。該儀器還接了一個(gè)補(bǔ)償電路,調(diào)節(jié)“給定”旋鈕,可使實(shí)驗(yàn)起始與某一“給定”讀數(shù)相對(duì)應(yīng)(注意不是溫度差值),然后以此讀數(shù)為起點(diǎn),測(cè)定體系的溫度變化ΔT,儀器測(cè)量溫差范圍在 -200C—+200C之間。 使用方法 1.打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),預(yù)熱一段時(shí)間。 2.調(diào)節(jié)“給定”。使測(cè)溫探頭置于待測(cè)體系內(nèi),調(diào)節(jié)“給定”旋鈕“使讀數(shù)穩(wěn)定在某一數(shù)值作為起點(diǎn),此時(shí)的讀數(shù)并非實(shí)際系統(tǒng)溫度值,需用1/10溫度計(jì)測(cè)出實(shí)際溫度。 3.打開(kāi)報(bào)時(shí)器開(kāi)關(guān),每0.5min可記錄一次數(shù)據(jù)。 指出:影響恒溫水浴靈敏度(即精確度)的因素很多,例如,攪拌器的性能(轉(zhuǎn)速、形狀),加熱器的功率大小,繼電器的靈敏度,水槽散熱的快慢以及恒溫水浴中各個(gè)部件的布局妥否 等。因此,在組裝恒溫水浴時(shí)應(yīng)遵循以下幾點(diǎn):(1) 根據(jù)控制溫度ts的高低,選擇合適的加熱器功率、繼電器及攪拌器等部件。(2) 開(kāi)動(dòng)攪拌器,確定水流動(dòng)方向后,停止攪拌。然后根據(jù)水先經(jīng)過(guò)加熱器再經(jīng)過(guò)溫度控制器的原則安裝這兩個(gè)元件。(3) 加熱器和攪拌器應(yīng)放得較近, 以使熱量放出立刻能傳到恒溫槽之各區(qū)域, 溫度控制器應(yīng)放在它們的附近(這-區(qū)域溫度變化幅度最大)。 較典型的靈敏度曲線如圖所示,其中(a) 表示靈敏度較高;(b) 表示靈敏度較低;(c) 表示加熱器功率太大;(d) 表示加熱器功率太小或散熱太快。 影響恒溫槽靈敏度的因素很多,大體有: 1.恒溫介質(zhì)流動(dòng)性好,傳熱性能好,控溫靈敏度就高; 2.加熱器功率要適宜,熱容量要小,控溫靈敏度就高; 3.?dāng)嚢杵鲾嚢杷俣纫銐虼螅拍鼙WC恒溫槽內(nèi)溫度均勻; 4.繼電器電磁吸引電鍵,后者發(fā)生機(jī)械作用的時(shí)間愈短,斷電時(shí)線圈中的鐵芯剩磁愈小,控溫靈敏度就高; 5.電接點(diǎn)溫度計(jì)熱容小,對(duì)溫度的變化敏感,則靈敏度高; 6.環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的差值越小,控溫效果越好。 4. 如需要用低于環(huán)境室溫時(shí)可用恒溫器上之冷凝管致冷,可外加和恒溫器相同之電動(dòng)水泵一只將冷水用橡膠皮管從冷凝筒進(jìn)入嘴引入至冷凝管內(nèi)致冷,同時(shí)在橡皮管上加管子夾一只,以控制冷水的流量,用冷水導(dǎo)入致冷一般只能達(dá)到20-15℃之間并須將電加熱開(kāi)關(guān)關(guān)斷。 計(jì)算機(jī)程序處理數(shù)據(jù) A、表格處理和程序Excel 將其與對(duì)應(yīng)時(shí)間分兩列輸入,如第一列輸入時(shí)間,第二列輸入溫度。輸入完畢后,選定所有數(shù)據(jù),選“插入”中的“圖表”,或單擊工具欄中的“圖表”符號(hào)。出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框,選擇“標(biāo)準(zhǔn)類型”中的“XY散點(diǎn)圖”,在出現(xiàn)的對(duì)話框上選擇下圖的第一行第二個(gè),即帶點(diǎn)的曲線圖,再單擊完成即可。 在空白處右擊,選擇“圖表選項(xiàng)”,可以標(biāo)出圖表名稱以及坐標(biāo)軸代表的含義和單位,還可以選擇網(wǎng)格線的格式。在兩個(gè)坐標(biāo)軸附近右擊,可以調(diào)節(jié)坐標(biāo)軸的刻度,字體大小等。繪制圖形如下: B、科技繪圖軟件Origin 1、 運(yùn)行Origin程序,在Data1中,輸入相應(yīng)的時(shí)間—溫度數(shù)據(jù)(A列為時(shí)間,B列為溫度) 2、 點(diǎn)擊左下角工具欄中的繪制點(diǎn)+線圖標(biāo) 。 3、將A列數(shù)據(jù)設(shè)置為X軸;B列數(shù)據(jù)設(shè)置為Y軸。繪制出溫度-時(shí)間曲線。 (c) 海南師范大學(xué) 化學(xué)系 地址:海南省??谑旋埨?- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開(kāi)word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 恒溫 水浴 性能 測(cè)試 教案
鏈接地址:http://www.hcyjhs8.com/p-9500406.html