水浴锅在热学实验中的应用

在热学实验中 ,常要测定某热学物理量 G 与温度T 之间的关系 G= G( T).为做好热学实验要有好的加热装置 ,能有效地控制温度 ,加热后能很快地达到热平衡 ,并能保持热平衡一段时间 ,以便能准确测量 G和 T.化学实验中常用的恒温设备水浴锅具有温度设定装置 , 当到达设定温度点时 , 便自动停止加热 , 进入恒温状态 . 水浴锅分单槽水浴锅和双槽水浴锅两种 , 可根据需要选择. 我们选择单槽水浴锅应用于电阻温度系数的测定实验 , 选择双槽水浴锅做热电偶误差电系数的测定实验 .

去掉单槽水浴锅的盖子 , 重新取一块 5mm厚的有机玻璃 , 按尺寸切割为盖子 , 上装八只接线柱 , 可接两只 四 端电阻 , 在 1/2 W 100 kΨ 的碳 膜电阻 上用0. 29mm的漆包线均匀绕 150匝 , 引线就焊在该电阻上 . 此电阻在常温下约为 3Ψ阻值 . 有机玻璃上再开一小孔 , 并做一小支架 , 用于固定温度计 , 两只电阻与温度计泡基本上在同一水平面上 . 有机玻璃盖上去 ,电阻和温度计泡便浸入锅里的水中 . 这一装置可供两个学生同时测定铜的电阻温度系数 . 四端电阻的阻值可用双臂电桥测量.

对双槽水浴锅有特殊的要求 , 要做到两槽间绝热 ,一槽的温度还可用数字温度表显示 . 双槽水浴锅也是用有机玻璃做的盖子 , 学生一眼就看见盖子下面是什么. 盖子上钻孔 , 做了两套铜 -康铜热电偶. 加热槽用数字表显示温度 t 2 , 冷水槽用普通温度计测量 t 1 , 温差为 Δt = t 2 - t 1 , 温差电动势由低电势电位差计测量 . 此装置也可供两个学生同时实验 .

用水浴锅做热学实验 , 每升高 8— 10℃测一个点, 学生预先设置温度点, 设置好便自动加热 , 有红灯指示 , 到达设置点便转换成绿灯. 由于热惯性, 要求学生待绿灯亮后一分钟测量数据 . 一般到 90℃测定点实验结束.用水浴锅做热学实验不仅能有效地控制温度, 达到较为稳定的热平衡 ,而且安全问题也彻底解决了. 锅壳用三线插头有效接地, 杜绝触电危险. 过去经常被电炉烫坏仪器电源线, 接线的事情再也不会发生了. 


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