CN220438221U - 一种液体比汽化热实验仪 - Google Patents
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Abstract
一种液体比汽化热实验仪，包括烧瓶、量热器、温控测量仪表和水蒸气温度测量仪，量热器包括量热器外壳和量热器内杯，烧瓶下侧设有加热盘，量热器上侧穿过连接设有橡皮管，橡皮管上端内侧连接设有通气玻璃管，通气玻璃管另一端延伸至烧瓶内部上侧，量热器内杯内侧设有温度传感器一，温度传感器一与温控测量仪表连接，加热盘与温控测量仪表连接，烧瓶上部内侧设有温度传感器二，温度传感器二与水蒸气温度测量仪连接。本实用新型与现有技术相比优点在于：本仪器对传统的液体比汽化热实验中的加热、输汽装置进行了改进，避免蒸汽在传输过程中的热量损失，减小了实验误差，便于控制水过激沸腾。实验测量的准确性和可靠性均很好。
Description
技术领域
本实用新型涉及液体比汽化热实验设备技术领域，特别涉及一种液体比汽化热实验仪。
背景技术
物质由液态向气态转化的过程称为汽化，液体的汽化有蒸发和沸腾两种不同的形式。不管是那种汽化过程，它的物理过程都是液体中一些热运动动能较大的分子飞离表面成为气体分子，而随着这些热运动较大分子的逸出，液体的温度将要下将，若要保持温度不变，在汽化过程中就要供给热量。通常定义单位质量的液体在温度保持不变的情况下转化为气体时所吸收的热量称为该液体的比汽化热。液体的比汽化热不但和液体的种类有关，而且和汽化时的温度有关，因为温度升高，液相中分子和气相中分子的能量差别将逐渐减小，因而温度升高液体的比汽化热减小。
物质由气态转化为液态的过程称为凝结，凝结时将释放出在同一条件下汽化所吸收的相同的热量，因而，可以通过测量凝结时放出的热量来测量液体汽化时的比汽化热。
传统的液体比汽化热实验，蒸汽在传输过程中的具有热量损失，增大了实验误差。加热电炉不具备温控控制电路，不便控制水温，使水过激沸腾，无法保证水蒸汽输入量热器的速率达到实验要求，传统的液体比汽化热，用集成电路温度传感器AD590的定标，定标误差大。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种液体比汽化热实验仪，包括烧瓶、量热器、温控测量仪表和水蒸气温度测量仪，所述量热器包括量热器外壳和量热器内杯，所述烧瓶下侧设有加热盘，所述量热器上侧穿过连接设有橡皮管，所述橡皮管上端内侧连接设有通气玻璃管，所述通气玻璃管另一端密封穿过烧瓶下侧壁并延伸至烧瓶内部上侧，所述量热器内杯内侧设有温度传感器一，所述温度传感器一与温控测量仪表连接，所述加热盘与温控测量仪表连接，所述烧瓶上部内侧设有温度传感器二，所述温度传感器二与水蒸气温度测量仪连接。
作为改进：所述烧瓶上部穿过连接设有烧瓶盖。
作为改进：所述量热器内杯内部设有不锈钢搅拌器。
作为改进：所述加热盘一侧连接设有托盘，所述托盘两侧分别连接设有支撑杆，两组所述支撑杆下端之间连接设有底座。
作为改进：所述量热器位于底座上侧。
作为改进：所述温度传感器一和温度传感器二均为PT100温度传感器。
作为改进：所述量热器内杯内壁设有绝热材料。
本实用新型与现有技术相比优点在于：本仪器对传统的液体比汽化热实验中的加热、输汽装置进行了改进，避免蒸汽在传输过程中的热量损失，减小了实验误差。对加热电炉增加温控控制电路，便于控制水过激沸腾，并保证水蒸汽输入量热器的速率达到实验要求。对温度测量本仪器采用PT100(线性温度传感器)，实现了液体比汽化热的非电量电测，较准确地测量水和其他液体的比汽化热。本仪表同时可用于冰的熔解热，液氮比汽化热等潜热的测量。实验测量的准确性和可靠性均很好。
本仪表同时可用于冰的熔解热，液氮比汽化热等潜热的测量。实验测量的准确性和可靠性均很好。实验内容丰富，模块分体结构。自主设计——测量铂热电阻的温度系数，自主设计、组合及搭建实验部件模块，测量不同温度下Pt100(或Pt1000)的电阻值，拟合Pt100电阻值与温度的关系曲线，计算其温度系数，根据某一指定的电阻值，推测当时的环境温度。学习在热力学实验中减少热量散失和消除系统误差的有关原理和方法。
附图说明
图1为本实用新型一种液体比汽化热实验仪的结构示意图；
附图标记对照表：
1、烧瓶盖；2、烧瓶；3、通气玻璃管；4、托盘；5、加热盘；6、橡皮管；7、量热器外壳；8、量热器内杯；9、绝热材料；10、不锈钢搅拌器；11、温度传感器一；12、温度传感器二；13、温控测量仪表；14、水蒸气温度测量仪。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，一种液体比汽化热实验仪，包括烧瓶2、量热器、温控测量仪表13和水蒸气温度测量仪14，所述量热器包括量热器外壳7和量热器内杯8，所述烧瓶2上部穿过连接设有烧瓶盖1，所述烧瓶2下侧设有加热盘5，所述量热器上侧穿过连接设有橡皮管6，所述橡皮管6上端内侧连接设有通气玻璃管3，所述通气玻璃管3另一端密封穿过烧瓶2下侧壁并延伸至烧瓶2内部上侧，所述量热器内杯8内侧设有温度传感器一11，所述温度传感器一11与温控测量仪表13连接，所述加热盘5与温控测量仪表13连接，所述烧瓶2上部内侧设有温度传感器二12，所述温度传感器二12与水蒸气温度测量仪14连接。
所述量热器内杯8内部设有不锈钢搅拌器10。
所述加热盘5一侧连接设有托盘4，所述托盘4两侧分别连接设有支撑杆，两组所述支撑杆下端之间连接设有底座，所述量热器位于底座上侧，托盘4和保证了加热盘5和量热器的稳定。
所述温度传感器一11和温度传感器二12均为PT100温度传感器，PT100温度传感器即线性温度传感器。
所述量热器内杯8内壁设有绝热材料9，防止量热器内杯8释放出热量。
本实用新型在具体实施时，
水汽化热的实验：
①、将烧瓶2加水300～400ml，盖好烧瓶盖1，放到加热盘5上。开启温控测量仪表13电源，将加热电位器顺时针旋转，调至最大。当烧瓶2中的水沸腾后，调小电位器。逆时针返回约120度左右，保证水能持续沸腾，有适量水蒸气从橡皮管6喷出
②、单独称量不锈钢搅拌器10的质量后，将不锈钢搅拌器10杆穿过量热器上侧盖，装上不锈钢搅拌器10手柄。取出量热器内杯8，称量量热器内杯8重量后，量热器内杯8装水30％～50％，量热器内杯8整体放在预冷装冰块容器中，用传感器检测，预冷却到室温以下6～10℃，但被冷却水的温度须高于环境的露点，如果低于露点，则实验过程中量热器内杯8外表有可能凝结上簿水层，从而释放出热量，影响测量结果。
③、将预冷过的量热器内杯8取出，擦拭掉外表面水珠，称量热器内杯8加水后的重量。
④、量热器内杯8放入量热器外壳7，盖上外盖含搅拌器放入温度传感器二12，首先读下温度仪的数值θ1。戴上隔热手套，将烧瓶2拿高，将通气玻璃管3下端连接的橡皮管6插入量热器里，再将烧瓶2放回加热盘5上。上下移动不锈钢搅拌器10，观察温控测量仪表13上温度值的变化，当量热器中水的未温度θ2与室温的温差同室温与初温θ1差值相近，这样可使实验过程中量热器内杯8与外界热交换相抵消。
⑤、停止加热盘5通电，戴上隔热手套，拿起烧瓶2，将橡皮管6从量热器里取出不再向量热器通汽，继续搅拌量热器内杯的水，读出水和内杯的未温度θ2。再一次秤量出量热器内杯水的总质量M总。经过计算，求得量热器中水蒸汽的质量M＝M总－M0。(M0为未通汽前，量热器内杯8、不锈钢搅拌器10和水的总质量)
⑥、将所得到的测量结果代入公式计算，求得水在100℃时的比汽化热。
采用半导体恒温装置，测量不同温度对应下的电阻值，对PT100温度传感器定标，三线制，量程-50～150℃，精度等级：A级(0.15+0.002*|t|)计算温度系数和非线性误差。
以上所述仅为本实用新型专利的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型专利，凡在本实用新型专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型专利的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种液体比汽化热实验仪，包括烧瓶(2)、量热器、温控测量仪表(13)和水蒸气温度测量仪(14)，所述量热器包括量热器外壳(7)和量热器内杯(8)，其特征在于：所述烧瓶(2)下侧设有加热盘(5)，所述量热器上侧穿过连接设有橡皮管(6)，所述橡皮管(6)上端内侧连接设有通气玻璃管(3)，所述通气玻璃管(3)另一端密封穿过烧瓶(2)下侧壁并延伸至烧瓶(2)内部上侧，所述量热器内杯(8)内侧设有温度传感器一(11)，所述温度传感器一(11)与温控测量仪表(13)连接，所述加热盘(5)与温控测量仪表(13)连接，所述烧瓶(2)上部内侧设有温度传感器二(12)，所述温度传感器二(12)与水蒸气温度测量仪(14)连接。
2.根据权利要求1所述的一种液体比汽化热实验仪，其特征在于：所述烧瓶(2)上部穿过连接设有烧瓶盖(1)。
3.根据权利要求1所述的一种液体比汽化热实验仪，其特征在于：所述量热器内杯(8)内部设有不锈钢搅拌器(10)。
4.根据权利要求1所述的一种液体比汽化热实验仪，其特征在于：所述加热盘(5)一侧连接设有托盘(4)，所述托盘(4)两侧分别连接设有支撑杆，两组所述支撑杆下端之间连接设有底座。
5.根据权利要求4所述的一种液体比汽化热实验仪，其特征在于：所述量热器位于底座上侧。
6.根据权利要求1所述的一种液体比汽化热实验仪，其特征在于：所述温度传感器一(11)和温度传感器二(12)均为PT100温度传感器。
7.根据权利要求1所述的一种液体比汽化热实验仪，其特征在于：所述量热器内杯(8)内壁设有绝热材料(9)。
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