¿Funcionará esto?
1. Objetivo del experimento
Aprender los métodos básicos para controlar la temperatura y dominar la tecnología de uso de un baño a temperatura constante.
2. Principio experimental
Muchos experimentos físicos y químicos deben realizarse a una temperatura constante. Para mantener la temperatura constante durante la medición, a menudo se utiliza un baño de temperatura constante. usado. Porque el baño de temperatura constante puede mantener automáticamente la temperatura requerida en el baño de temperatura constante del baño de agua. El principio fundamental del baño a temperatura constante para mantener una temperatura constante es confiar en el controlador de temperatura para controlar el equilibrio térmico del baño a temperatura constante. Cuando el baño de temperatura constante disipa el calor al exterior y la temperatura del agua disminuye, el controlador de temperatura puede energizar el calentador eléctrico del baño de temperatura constante para calentar. Cuando la temperatura alcanza la temperatura requerida, apaga el calentador eléctrico y deja de calentar. para que la temperatura del agua permanezca básicamente constante. Cuanto menor sea el rango de fluctuación de la temperatura controlada por el baño termostático, mejor (la sensibilidad del controlador de temperatura, la eficiencia del agitador y la configuración adecuada de cada componente). El rango de fluctuación de temperatura de control general es de ±0,1 ℃ a ±0,01 ℃.
3. Pasos experimentales
(1) Instalar el baño a temperatura constante y llenar el frasco de vidrio con agua. (2) Ajuste la temperatura del agua en el frasco de vidrio. (3) Calentar la temperatura del agua a la temperatura requerida. (4) Preste atención a los cambios de temperatura y verifique las luces indicadoras de temperatura constante y de funcionamiento, es decir, si el control de temperatura constante es sensible. (5) Anote la temperatura más alta alcanzada cuando la temperatura es constante (la luz indicadora de temperatura constante indica que se detiene el calentamiento) y la temperatura más baja alcanzada después de que se enciende la luz de trabajo (la luz de trabajo indica calentamiento). tf representa el rango de fluctuación de temperatura que el baño termostático puede controlar. (6) Ajuste la temperatura a una temperatura constante de 1 a 2 °C por debajo de la temperatura especificada. (7) Lea la temperatura en el termómetro mientras deja que lata naturalmente. (8) Elevar hasta la temperatura requerida a un ritmo de 0,1°C. (9) Déjelo batir automáticamente de 6 a 8 veces y registre la temperatura en cada latido. (10) Aumente la temperatura en 5°C y mida el proceso de batido de 6 a 8 veces. (11) Haga tales datos de paliza para dos temperaturas.
4. Registro y tratamiento de datos
tf no será superior a 0,05. El dibujo no puede ser demasiado pequeño. Se requieren diagramas de ondas para ambos puntos de temperatura.
5. Precauciones
(1) La temperatura de control solo debe ser ±0,1°C. (2) El agua no se puede cambiar, así que ajústela lentamente. (3) Este experimento es un experimento de prueba y debe ajustarse cuidadosamente. (4) Se debe saltar de 6 a 8 veces cada vez para calentar. (5) Se requiere que los estudiantes enciendan y apaguen el instrumento ellos mismos. (6) No active el modo de calentamiento fuerte durante el experimento.
6. Preguntas para pensar
(1) ¿Qué impacto tiene la medición incorrecta de tf en el experimento? (2) ¿Cómo ajustar correctamente el baño de agua a temperatura constante? (3) ¿Por qué se debe utilizar el mismo viscosímetro para medir la viscosidad de referencia y la muestra?
Experimento 02. Determinación de la presión de vapor saturado del líquido
Propósito del experimento
.1. Utilice un isobarómetro para medir la presión de vapor saturado del líquido a diferentes temperaturas, dibuje la curva de relación entre la presión de vapor y la temperatura y calcule el calor molar de vaporización del líquido. 2. Familiarícese con el principio de medir la presión de vapor saturado con un isobarómetro.
2. Principio experimental
A una determinada temperatura, cuando un líquido puro está en equilibrio con su vapor, la presión del vapor es la presión de vapor saturado del líquido a esa temperatura. A medida que aumenta la temperatura, el líquido La presión de vapor saturado también aumenta La relación entre la presión de vapor saturado y la temperatura se puede expresar mediante la ecuación de Clausius-Clapeyron: donde: es el calor molar de vaporización del líquido a temperatura T (Julios/. mol) R es la constante del gas (8,314 julios/mol) Grados? Mol) Si está dentro de un cierto rango de temperatura, trátela como una constante e integre la fórmula anterior para obtener: Donde: C es la constante de integración. Los datos de presión de vapor saturado se midieron experimentalmente. Dibujando el diagrama lnp~1/T, podemos obtener una línea recta con pendiente de A, a partir de la cual podemos calcular .
3. Pasos experimentales
1. Inspección del dispositivo 7. 2. El método para llenar el etanol en el isobarómetro es el siguiente: después de limpiar y secar el isobarómetro, hornee el tubo 1 en la estufa eléctrica para expulsar parte del aire e inserte rápidamente la boquilla del isobarómetro en el recipiente de etanol. En el vaso se aspira el etanol. Repetir la operación dos o tres veces. Es conveniente que el tubo 1 contenga 2/3 del etanol (el profesor ya lo ha instalado). 3. Abra la válvula de entrada de aire, cierre la válvula de equilibrio 1 y la válvula de equilibrio 2, encienda la bomba de vacío, reduzca la presión durante 1 a 2 minutos, cierre la válvula de entrada de aire y luego apague la bomba de vacío.
4. Conecte el tubo de goma a la bolsa estabilizadora de voltaje de acero inoxidable de la misma manera que el dispositivo. Presione la unidad de manómetro digital de precisión DP-A hasta que se encienda la luz "mmHg". 5. Abra un poco la válvula de equilibrio 2 para despresurizar el sistema aproximadamente 650 mmHg (1 mmHg=133,322 Pa) y cierre inmediatamente la válvula de equilibrio 2. 6. Cuando la temperatura aumenta a aproximadamente 35oC, el líquido en el isobarómetro hierve lentamente. Cuando una gran cantidad de burbujas escapan del tubo 3 del isobarómetro, la temperatura es básicamente estable. Abra lentamente la válvula de equilibrio 1 para permitir que el aire fluya lentamente. hierva lentamente (tenga en cuenta que la válvula de equilibrio 1 debe abrirse lentamente para evitar una fuga excesiva de aire) hasta que los niveles de líquido en los dos brazos del isobarómetro 3 y 2 sean iguales, y cierre inmediatamente la válvula 1 (en este momento, significa vapor saturado de benceno en la tubería. La presión es igual a la presión sobre el tubo 3). 7. Eleve la temperatura 3 oC y espere hasta que escape una gran cantidad de burbujas. Cuando se alcance la temperatura constante, abra lentamente la válvula de equilibrio 1 para permitir que entre aire hasta que el líquido se nivele en los dos brazos del isobarómetro 3 y. 2 son iguales. Cerrar la válvula 1 y leer la temperatura inmediatamente con la diferencia de presión y calentar inmediatamente. 8. Repita los pasos anteriores para completar 8 temperaturas y finalizar el experimento.
IV. Registro y procesamiento de datos
1. Presión del aire interior: mmHg Temperatura t Diferencia de presión p Presión de vapor p lnp 2. Dibuje una gráfica de línea recta de lgp~1/T, de la figura La pendiente calcula el calor molar promedio de vaporización del etanol en el rango de temperatura experimental.
5. Notas
1. Principio del isobarómetro. 2. Método de aspiración. 3. Reglas válidas de cálculo de cifras. 4. Método de muestreo cero (en condiciones de presión atmosférica) 5. La relación de extracción es 1:1, es decir, tgα=1 6. La presión es mmHg 7. Se debe leer la presión atmosférica; de lo contrario, los datos no se pueden procesar.