恒温水浴的组装及其性能测试

一 、实验目的及要求

1.了解恒温水浴的构造及其工作原理，学会恒温水浴的装配技术。 2．测绘恒温水浴的灵敏度曲线。

3．掌握数字贝克曼温度计的使用方法。

二、实验原理

在许多物理化学实验中，由于很多待测的数据都与温度有关，这就要求这些实验必须在恒温的条件下进行。在恒温水浴的性能测试的试验中，由于待测的数据与温度有关，该实验也必须在恒温条件下进行，这就需要各种恒温的设备。通常用恒温槽来控制温度，维持恒温。一般恒温槽的温度都相对稳定，温度波动大约在±0.1℃。恒温槽之所以能够恒温，主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。当恒温槽的热量由于对外散失而使其温度降低时，恒温控制器就驱使恒温槽中的电加热器工作，待加热到所需要的温度时，它又会使其停止加热，使恒温槽温度保持恒定。

恒温槽的装置是多种多样的，恒温槽的装置主要包括下面的几个部分：敏感元件，也称感温元件；控制元件；加热原件。感温元件将温度转化为电信号而输送给控制元件，然后由控制元件发出指令，让电加热元件加热或停止加热。 该实验的实验装置示意图如下图所示，它由浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件、恒温控制器等组成。

恒温槽装置图

恒温槽灵敏度的测定是在指定温度下观察温度波动情况。试验中较灵敏的

数字贝克曼温度计，在一定温度下，记录温度随时间的变化。如记最高温度为t1，最低温度为t2，恒温槽的灵敏度为：

t1?t2 t??2

灵敏度常以温度为纵坐标、以时间为横坐标绘制成温度~时间曲线来表示。

温 度

时间

三 、仪器及药品

超级恒温水浴 1台 数字贝克曼温度计 1台

四、实验步骤及操作过程

1、插好电源，将恒温水浴槽预设温度调节至30℃，将数字贝克曼温度计余差调节至0.1。加热并搅拌。

2、调节贝克曼温度计的上下水银柱，当测温时要使水银在1-4之间。 3、待恒温水浴槽温度在30℃恒温后，将贝克曼温度计放置于槽中适宜位置，用放大镜观察贝克曼温度计读数，每隔40秒记录一次读数，测80组数据。 4、将恒温水浴槽预设温度调节至35℃，待恒温水浴槽温度在35℃恒温后重复操作3。

5、处理实验数据，计算该恒温槽的灵敏度。

五、实验注意事项

（1）使用恒温槽需接地线。

（2）注入恒温介质必须适量，太満会外溢，不足则不起作用。用水作介质时，必须使用蒸馏水。

（3）当连接出水管的橡皮时，须先关闭带搅拌器的水泵电机（即关闭“搅拌”开关。）

（4）高温使用时，更换介质，同时更换控制器及温度计。 （5）使用完毕必须关闭电源开关，并整理清洁。

（6）在恒温控制调节过程中不能以接触温度计的刻度当作温度读数，它只是给我们一个粗略的指示。另外，当温度达到比预定的恒定温度低10C左右时，必须细致地调节。

六、实验数据与处理 30℃时实验数据记录： 3.055 3.050 3.020 3.040 3.035 3.025 3.028 3.030 3.045 3.030 3.015 3.030 3.018 3.030 3.027 3.017 3.013 3.040 3.030 3.020 3.040 3.030 3.021 3.020 3.032 3.040 3.025 3.012 3.013 3.017 3.011 3.030 3.048 3.038 3.027 3.020 3.060 3.050 3.040 3.025 3.010 3.030 3.025 3.025 3.010 3.045 3.045 3.020 3.010 3.045 3.040 3.030 3.020 3.011 3.051 3.050 3.040 3.030 3.020 3.010 3.041 3.030 3.021 3.010 3.040 3.025 3.020 3.010 3.045 3.051

3.040 3.030 3.020 3.010 3.012 3.010 3.050 3.040 3.030 3.020 35℃时实验数据记录： 2.755 2.800 2.780 2.755 2.800 2.780 2.760 2.780 2.760 2.780 2.760 2.755 2.770 2.760 2.780 2.762 2.770 2.760 2.765 2.755 2.765 2.760 2.775 2.752 2.765 2.758 2.755 2.774 2.755 2.760 2.760 2.765 2.760 2.755 2.755 2.760 2.755 2.755 2.765 2.755 2.760 2.762 2.768 2.750 2.770 2.752 2.768 2.750 2.762 2.755 2.750 2.758 2.760 2.750 2.770 2.755 2.764 2.755 2.754 2.762 2.750 2.760 2.760 2.760 2.765 2.762 2.758 2.760 2.755 2.750 2.750 2.752 2.770 2.768 2.760 2.750 2.750 2.760 2.758 2.750 1、以时间为横坐标，温度为纵坐标，绘制30℃和35℃的温度-时间曲线如下：

300C时的曲线

350C的曲线

2、恒温槽的灵敏度

所以：

七、思考题

1、恒温槽恒温的原理是什么？

答：恒温槽的控温器时电子继电器，这个继电器实际上是一个自动开关，它与接触式温度计相配合，当恒温槽的温度低于接触式温度计所设置的温度时，水银柱与触针不接触，继电器由于没有电流通过或电流很小，这时继电器中的电磁铁磁性消失，衔铁靠自身自动弹开，将加热回路接通进行加热。反之则停止加热，这样交替地导通、断开、加热与停止加热，时恒温水浴达到恒定温度的效果。

2、如何提高恒温槽的灵敏度？试加以讨论分析。

答：选择灵敏度高的温控仪所需的感温元件、继电器、接触式温度计等；增加搅拌器的效率，加热器的功率用可调变压器进行调节；加热器与搅拌棒应放得近一些，感温元件探头应放在合适的位置并与槽中的温度计相近。

3、恒温槽内各处的温度是否相等？为什么？

答：恒温槽内温度是完全相等的，因为加热丝放出的热量均匀地分布在原形恒温槽的周围。电加热器由电子继电器进行自动调节，以实现恒温。而且加热和停止加热的时间各占一半。

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