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赌博网恒温槽的使用及黏度测定

发布日期: 2020-09-25 08:11
 

  恒温槽的使用及黏度测定_化学_自然科学_专业资料。《物理化学实验》实验报告 二级学院 专业班级 学生学号 学生姓名 授课教师 开课学期 0 实验序号 项目名称 恒温槽的使用及黏度测定 学生学号 学生姓名 专业班级 授课教师 实验时间

  《物理化学实验》实验报告 二级学院 专业班级 学生学号 学生姓名 授课教师 开课学期 0 实验序号 项目名称 恒温槽的使用及黏度测定 学生学号 学生姓名 专业班级 授课教师 实验时间 实验地点 物理化学实验室 分组序号 同组人数 实验类型 验证□综合□ 设计□ 创新□ 一、实验目的及要求 (1)了解恒温槽的构造及恒温原理。 (2)绘制恒温槽的灵敏度曲线(温度-时间曲线),学会分析恒温槽的性能。 (3)掌握用乌氏粘度计测量黏度的方法。 二、实验设备(环境)及要求 实验设备:恒温槽(SPY/2)一套,乌氏粘度计(附弹簧夹及两根短乳胶管),秒表一个,洗 耳球一个。 实验试剂:蒸馏水,无水乙醇(AR) 三、实验内容与步骤 实验原理: 1.恒温槽 恒温槽是实验工作中常用的一种恒温装置,由浴槽、感温元件(常用电接点水银温度计)、 控温元件(常用电子继电器)、加热元件(电加热器)、搅拌器等组成,有时为了控制加热元件 的功率而连接调压变压器。 恒温槽恒温效果通常用恒温槽灵敏度TF 来衡量。恒温槽灵敏度TF 是指在规定温度下的槽内温 度的波动情况。其计算式如下: TF ? ? (T1 ? T2) 2 T1 为槽温达指定温度停止加热后,恒温槽达到的最高温度;T2 为槽温达指定温度后,因散热而降 低到的最低温度。 2.黏度测定 液体流动时各液层的流速是不同的,两液层间存在着相对运动,产生了内摩擦力 F,该力的大 小与两液层之间的速度差 dv 及两液层接触面积 A 成正比,而与两液层之间间距 r 成反比,可用下 式表示: F ? ?A dv dr 1 式中,? 为比例系数,称为黏度系数。 黏度测定可在毛细管中进行。设液体在有一定压力差 p 推动下,以层流形式流过半径为 R、长度为 l 的毛细管中,其黏度可通过下式计算: ? ? ?R 4P 8VL 式中,? 为黏度, Pa ? s ;p 为毛细管两端压力差, N ? m ?2 ,;R 为毛细管半径,m;t 为一定体 积的液体流经毛细管的时间,s;V 为 t 时间内流经毛细管的体积, m 3 ;l 为毛细管长度,m。 由于式中 R,P 数值不易测定,所以值用相对方法求得,设两种液体流经同一毛细管,且流经的体 积相等,则 ?1 ? ?R 4t1P1 8VL ?2 ? ?R 4t2P2 8VL p ? ?gh 联解可得 ?1 ? ?2 ?1t1 ?2t2 液体一为被侧液体,液体二为参考液体(一般用水做参考液体)。实验测出体积相同的两液体 流经同一毛细管所需的时间t1 ,t2 ,查出?2 , ?1 , ?2 ;便可求出液体一的黏度?1 。 3.黏度与温度的关系 在一定的温度范围内,黏度与温度的关系可以用福策方程表示: B lg? =A+ C ? (t/?C ? 273.15); t 为测量温度;A、B、C 为拟合参数。 实验步骤 1.恒温槽灵敏度的测定 (1)玻璃浴槽中放入 3/4 容积水,设定恒温槽温度为 25.00 ?C 。 (2)插入电源,调节预设温度为 25.00,加热状态下在工作按钮上亮红灯,等红灯跳到恒温 亮红灯,每隔 0.5min 记录一次温度数据,记录六次即完成灵敏度测定。 2.黏度的测定 (1)调节恒温槽温度至(25.00 ? 0.10) ?C 。赌博网 2 (2)在洗净烘干的黏度计支管 A,B 上套上短乳胶管,从 C 管装入无水乙醇(以不超过 A,B 管的接口为宜),然后用铁架台固定黏度计并垂直置于温槽中恒温 15min。 (3)恒温后,夹紧 B 管上的乳胶管,用洗耳球在 A 管口将液体吸至高于刻度线 D 后,松开 夹子,并令 A,B 两管与大气相通,待 A 管道下降至刻度线 D 时,立即开动停表记录页面从刻度线 D 下降至刻度线 E 的时间 t乙醇 ,重复测定三次,偏差不得超过 0.2s。 (4)用少量蒸馏水反复清洗黏度计,特别注意清洗毛细管部位,然后装入适量蒸馏水,重复 步骤(3)操作,记录时间 t水 。 (5)重新调节恒温槽至(25.00 ? 0.10) ?C ,(30.00 ? 0.10) ?C ,(35.00 ? 0.10) ?C ,分别重 复步骤(2)~(4)。 注意事项: (1)黏度计在恒温槽中的位置必须垂直。 (2)用洗耳球吸液体时要注意毛细管中不能有气泡,不要把液体吸进洗耳球内,以免污染液 体。 (3)洗涤或安装黏度计时要细心,赌博网以防把支管碰碎。 四、实验结果与数据处理 1.灵敏度的测定 将记录的恒温槽温度-时间数据填入表 2.1.1。以时间为横坐标,恒温槽温度为纵坐标,绘制外 加电压 220V 的两条灵敏度曲线,求出相对应的灵敏度。 表 2.1.1 恒温槽的温度-时间数据 220V 时间 t/min 温度 T/ ?C 0.5 25.10 1.0 25.10 1.5 25.10 2.0 25.10 2.5 25.10 3.0 25.10 3 温度T/°C 25.1 25 24.9 24.8 24.7 24.6 24.5 0 1 2 3 4 时间t/min 表 2.1.1 灵敏度曲线 2.黏度测定 测量不同温度下无水乙醇和水流过毛细管的时间,填入表 2.1.2,计算乙醇在不同温度下的黏 度?1 。 查表得: T=(25.00 ? 0.10) ?C 时, ?1 =0.7852 kg ? m -3 , ?2 =0.99707 kg ? m -3 T=(30.00 ? 0.10) ?C 时, ?1 =0.7809 kg ? m -3 , ?2 =0.99567 kg ? m -3 T=(35.00 ? 0.10) ?C 时, ?1 =0.7767 kg ? m -3 , ?2 =0.99406 kg ? m -3 表 2.1.2 无水乙醇、水流过毛细管的时间数据 t1 /s t2 /s t3 /s t平均 /s ? /(cP) 乙醇 水 乙醇 水 乙醇 水 T=(25.00 ? 0.10) ?C 17.5 17.6 17.6 12.9 13.0 12.9 T=(30.00 ? 0.10) ?C 16.8 16.7 16.6 11.6 11.7 11.7 T=(35.00 ? 0.10) ?C 15.4 15.4 15.4 11.0 10.9 10.9 17.6 0.9566 12.9 0.8903 16.7 0.8962 11.7 0.8007 15.4 0.7976 10.9 0.7225 4 3.黏度与温度的关系 根据上述黏度计计算结果。采用福策方程进行拟合。 联立方程组: 解得:A=0.0825,B=-2.3325,C=321.0682。 即? 五、分析与讨论 (1)恒温槽的灵敏度受哪些因素影响?如何提高恒温槽的灵敏度? 答:影响灵敏度的因素有:水银定温计、电子继电器的灵敏度以及加热器的功率、各元件的 布局。提高温度计的条件:定温灵敏度高,搅拌强烈而均匀;加热器良好且功率适当。加热器、 搅拌器和定温计的位置应接近,并流经定温计及时进行温度控制。 (2)简述恒温槽的恒温原理。 答:恒温槽恒温原理是由感温元件将温度转化为电信号发送到温度控制器,再让温度控制器 发出指令,让加热器工作或停止工作。 (3)黏度测定的影响因素? 答: 温度均匀性、黏度计是否垂直、计时是否准确。 (4)黏度计上的支管 B 起什么作用? 答:使毛细管内液体两端压力相等,消除液体重力产生的静压强。 教师评语: 成绩: 签名: 日期: 5

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