恒溫水浴的組裝及其性能測(cè)試

本文格式為Word版，下載可任意編輯——恒溫水浴的組裝及其性能測(cè)試恒溫水浴的組裝及其性能的測(cè)定

一、目的要求

1、了解恒溫水浴的構(gòu)造及其工作原理，學(xué)會(huì)恒溫水浴的裝配技術(shù)。2、測(cè)繪恒溫水浴的靈敏度曲線(xiàn)。

二、試驗(yàn)原理

大量物理化學(xué)數(shù)據(jù)的測(cè)定，必需在恒定的溫度下進(jìn)行。欲控制被研究體系的某一溫度，尋常采用兩種方法：一種是利用物質(zhì)的相變點(diǎn)溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)，另一種是利用電子調(diào)理系統(tǒng)，對(duì)加熱器或制冷器的工作狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)理，使被控對(duì)象處于設(shè)定溫度之下。本試驗(yàn)通過(guò)電子繼電器對(duì)加熱器自動(dòng)調(diào)理來(lái)實(shí)現(xiàn)恒溫的目的。當(dāng)恒溫水浴因熱量向外擴(kuò)散等原因使體系溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，繼電器接通加熱器電源，使水浴溫度上升。當(dāng)水浴溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，繼電器自動(dòng)斷開(kāi)，加熱器中止加熱。這樣周而復(fù)始，就可以使體系溫度在一定溫度范圍內(nèi)保持恒定。同一種工作條件下，一段時(shí)間內(nèi)水浴的最低溫度為t1，最高溫度為t2，定義水浴的靈敏度為：

S??t2?t12三、儀器與試劑

ZDW-2縝密數(shù)字溫差儀SWQP數(shù)字控溫儀SYP-Ⅲ玻璃恒溫水浴縝密溫度計(jì)四、試驗(yàn)步驟

1．認(rèn)識(shí)試驗(yàn)器材，認(rèn)識(shí)各開(kāi)關(guān)按鈕的位置和作用。

2．開(kāi)啟SYP-Ⅲ玻璃恒溫水浴“加熱器〞開(kāi)關(guān)，加熱方式“強(qiáng)〞。開(kāi)啟“水?dāng)嚢瑷曢_(kāi)關(guān)，攪拌速度“快〞。3．接通SYP-Ⅲ玻璃恒溫水浴的電源，顯示屏的右下部的“置數(shù)〞紅燈亮。按動(dòng)×10按鈕，使“設(shè)定溫度〞至30.00℃（或其他欲設(shè)置的溫度）。再次按動(dòng)“工作/置數(shù)〞按鈕，使控溫儀工作。此時(shí)“實(shí)時(shí)溫度〞會(huì)逐漸上升至30.00℃。4．按動(dòng)SWC-ⅡD縝密數(shù)字溫度溫差儀后面的電源開(kāi)關(guān)，三分鐘后按動(dòng)“置零“按鈕，數(shù)碼管顯示的讀數(shù)在0附近（整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中只能置零這一次）。每1分鐘測(cè)量一次溫差儀的讀數(shù)、記錄。一共測(cè)量30分鐘。

5．同上法，依次測(cè)量“加熱方式〞——弱、攪拌速度——慢〞和“加熱方式——強(qiáng)、攪拌——慢〞狀態(tài)下恒溫水浴的靈敏度曲線(xiàn)。6．試驗(yàn)完畢，關(guān)閉各儀器電源。五、數(shù)據(jù)記錄和處理1、數(shù)據(jù)記錄：

室溫:29.8℃氣壓:101.90Kpa設(shè)定溫度:40.00℃

T/min加熱“強(qiáng)〞攪拌“快〞加熱“強(qiáng)〞攪拌“慢〞加熱“弱〞攪拌“快〞加熱“弱〞攪拌“慢〞T/min加熱“強(qiáng)〞攪拌“快〞加熱“強(qiáng)〞攪拌“慢〞加熱“弱〞攪拌“快〞加熱“弱〞攪拌“慢〞T/min加熱“強(qiáng)〞攪拌“快〞加熱“強(qiáng)〞攪拌“慢〞加熱“弱〞攪拌“快〞加熱“弱〞攪拌“慢〞

12345670.03789100.102-0.0060.0230.0140.1130.0390.0470.0650.042-0.005-0.015-0.015-0.021-0.023-0.025-0.023-0.024-0.023-0.022-0.0080.0080.0120.0130.0090.0090.0100.0140.0160.0170.013-0.019-0.022-0.023-0.016-0.015-0.011-0.015-0.011-0.021111213141516170.1251819200.0340.0610.014-0.0240.0280.0380.1820.0600.075-0.023-0.023-0.030-0.025-0.026-0.021-0.026-0.030-0.028-0.0310.0170.0180.0160.0090.0160.0100.0140.0200.0230.024-0.027-0.021-0.022-0.023-0.019-0.017-0.021-0.021-0.022-0.022212223242526270.2222829300.0350.0320.0700.1590.1640.1370.1690.1320.094-0.020-0.028-0.028-0.030-0.026-0.023-0.018-0.023-0.032-0.0310.0190.0170.0210.0170.0130.0140.0180.0220.0230.019-0.025-0.023-0.018-0.021-0.020-0.023-0.020-0.029-0.024-0.0210.2500.2023、在同一個(gè)圖中繪制上述4條靈敏度曲線(xiàn)：0.150℃恒溫水浴的組裝及其性能的測(cè)試加熱“強(qiáng)〞攪拌“快〞0.100加熱“強(qiáng)〞攪拌“慢〞加熱“弱〞攪拌“快〞加熱“弱〞攪拌“慢〞0.0500.000min05101520253035-0.0503、據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)填表并計(jì)算：

加熱“強(qiáng)〞攪拌“快〞加熱“強(qiáng)〞攪拌“慢〞加熱“弱〞攪拌“快〞加熱“弱〞攪拌“慢〞最低溫度t139.97639.96839.99239.971最高溫度t240.22239.99540.02440.013靈敏度S±0.1230±0.0135±0.0160±0.02104、數(shù)據(jù)分析：

由于試驗(yàn)室內(nèi)氣溫較高，故設(shè)定溫度為“40.00℃〞。從所得的靈敏度曲線(xiàn)看：①加熱“強(qiáng)〞攪拌“快〞曲線(xiàn)的變化十分大，而且靈敏度只有±0.1230，可以看出其靈敏度十分低。在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)加熱棒沒(méi)有完全浸泡在水中。

②加水后，可以看出其余三組的曲線(xiàn)波動(dòng)不大，證明恒溫水浴的性能良好。③在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，每組的第1個(gè)數(shù)據(jù)都是偏離了其他29數(shù)據(jù)，故把其舍去得到新的靈敏度（如下表），得到的靈敏度都是在±0.0085。所以可以得出恒溫水浴的性能是比較高的。

④本次試驗(yàn)的誤差來(lái)源主要有裝置的感溫元件不夠靈敏和加熱器的功率不夠造成溫度普遍較低；在試驗(yàn)室內(nèi)的空調(diào)風(fēng)口正對(duì)著恒溫水浴的裝置，這加速了水溫的下降。還有記錄數(shù)據(jù)讀數(shù)要足夠快，這也是造成誤差之一原因。最低溫度t1最高溫度t2靈敏度S加熱“強(qiáng)〞攪拌“快〞39.97640.222±0.1230加熱“強(qiáng)〞攪拌“慢〞39.96839.985±0.0085加熱“弱〞攪拌“快〞40.00840.024±0.0080加熱“弱〞攪拌“慢〞39.97139.989±0.0090

六、思考題

1、影響恒溫水浴靈敏度的主要因素有哪些？

答:影響靈敏度的主要因素有：所采用的工作介質(zhì)、感溫元件、攪拌速度、加熱器功率大小、繼電器的物理性能。①假使攪拌速度不定時(shí)，則恒溫水浴的溫度在所設(shè)定的溫度浮沉比較大，所測(cè)靈敏度就低。②假使加熱器功率不適中，就不易控制水浴的溫度，使設(shè)定的溫度上下波動(dòng)較大，其靈敏度就低。③假使溫度計(jì)縝密度較低，在不同時(shí)間記錄下來(lái)的溫度變化值相差就大，即水浴溫度在所設(shè)定溫度下波動(dòng)大，其靈敏度也就低，接觸溫度計(jì)的感溫效果較差，在高于所設(shè)定的溫度時(shí)，加熱器還不中止加熱，從而使得浴槽溫度恒高不降，這樣在不同的時(shí)間內(nèi)記錄水浴溫度偏高，靈敏度就低。另外一些環(huán)境因素也會(huì)造成