贝克曼温度计

编辑:摹画网互动百科 时间:2019-12-13 21:58:09
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德国化学家恩斯特·奥托·贝克曼发明,因而得名。贝克曼(Beckmann)温度计是精密测量温度差值的温度计,水银球与贮汞槽由均匀的毛细管连通,其中除水银外是真空。刻度尺上的刻度一般只有5℃或6℃,最小刻度为0.01,可以估计到0.002℃。
中文名
贝克曼温度计
外文名
Beckmann thermometer
拉丁文名
Beckmann augue
属    性
温度计
发明人
化学家恩斯特·奥托·贝克曼
用    途
精密测量温度差值

贝克曼温度计构造原理

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贝克曼温度计构造

贮汞槽是用来调节水银球内的水银量的。借助贮汞槽调节,可用于测量介质温度在‐20 ~ +155℃范围内变化不超过5℃或6℃的温度差。贮汞槽背后的温度标尺只是粗略地表示温度数值,即贮汞槽中的水银与水银球中的水银相连时,贮汞槽中水银面所在的刻度就表示温度的粗略值。因为水银球中的水银量是可以调节的,因此贝克曼温度计不能用来准确测量温度的绝对值。例如,刻度尺上1°并不一定是1℃,可能代表5℃、74℃等等。

贝克曼温度计刻度

贝克曼温度计的刻度有两种标法:一种是最小读数刻在刻度尺的上端,最大读数刻在下端,用来测量温度下降值,称为下降式贝克曼温度计,另一种正好相反,最大读数刻在刻度尺上端,最小读数刻在下端,称为上升式贝克曼温度计。现在还有更灵敏的贝克曼温度计,刻度标尺总共为1℃或2℃,最小的刻度为0.002℃。

贝克曼温度计使用方法

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贝克曼温度计根据温度调节水银球

1.根据被测温度高低,调节水银球的汞量。
调节汞量的目的是使温度计在测量起始温度时,毛细管中的水银面位于刻度尺的合适的位置上。例如用下降式贝克曼温度计测凝固点降低时,起始温度(即纯溶剂的凝固点)的水银面应在刻度尺的1℃附近。这样才能保证在加进溶质而使凝固点下降时,毛细管中的水银面仍处在刻度标尺的范围之内。因此在使用贝克曼温度计时,首先应该将它插入一个与所测的起始温度相同的体系内。待平衡后,如果毛 细管内的水银面在所要求的合适刻度附近,就不必调整,否则应按下述三个步骤进行调整:
(1)水银丝的连接 要调节水银球中的汞量,必须使贮汞槽中的水银和毛细管中的水银相连接。若水银球内的水银量过多,毛细管内的水银面已过b点(如附图6所示),此时将温度计慢慢倒置,并用手指轻敲贮汞槽处,使贮汞槽内的水银与b点处的水银相连接,然后将温度计倒转过来。若水银球内的水银量太少,可用右手握住温度计中部,将温度计倒置,用左手轻敲右手的手腕(注意:不能用劲过猛,切勿使温度计与桌面等相撞),此时水银球内的水银就会自动流向贮汞槽,再使之与贮汞槽中的水银相连。
(2)调节水银球中的汞量 调节的方法很多,现以下降式贝克曼温度计为例,介绍一种常用的方法。
设T0为实验欲测的起始摄氏温度(例如纯液体的凝固点),在此温度下欲使贝克曼温度计中毛细管的水银面恰在1°附近,则需将已经连接好水银丝的贝克曼温度计悬于一个温度为T的水浴中,T值可由下式求得:
T=T0+1+R
其中R为贝克曼温度计中a到b一段所相当的温度。一般情况下,R值约为2℃,准确的R值可由下法测得,将贝克曼温度计和普通温度计同时插入盛水的烧杯中,加热水浴,使贝克曼温度计中的水银丝逐渐上升,通过普通温度计读出a到b段所相当的温度差,便是R值。
附图6 下降式
贝克曼温度计
待贝克曼温度计在T ℃水浴中达到平衡后,用右手握住温度计中部,由水浴中取出,立即用左手沿温度计的轴向轻敲右手的手腕,使水银丝在b点处断开(注意在b点处不得留有水银)。这样就使得体系的起始温度(T0)正好在贝克曼温度计的1°附近,若不在1°附近,应重新调整。
例如,测定苯的凝固点降低值。
纯苯T0=5.51 ℃,R=2.5 ℃。则
T=5.51+2.5+1=9.01 ℃。
将贝克曼温度计悬于9 ℃左右的水中,按前述方法进行调整,调节后的温度计悬于5.51 ℃的苯中时,水银面恰好在1°附近。
若是上升式贝克曼温度计,水银量的调节方法同上,在T0温度时,调整后的温度计水银面应在4°附近。
调好后的贝克曼温度计应注意不要倒置,最好将之插在冰水溶液中,以免毛细管中的水银与贮汞槽中的水银相连。

贝克曼温度计读数

读数值时,贝克曼温度计必须垂直,而且水银球就全部浸入所测温度的体系中。由于毛细管中的水银面上升或下降时有粘滞现象,所以读数前必须先用手指轻敲水银面处,消除粘滞现象后用放大镜读取数值。读数时应注意眼睛要与水银面水平。

贝克曼温度计量程调解

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这里介绍两种温度量程的调解方法:

贝克曼温度计恒温浴调解法

1.首先确定所使用的温度范围。例如测量水溶液凝固点的降低需要能读出1℃至-5℃之间的温度读数;测量水溶液沸点的升高则希望能读出99℃至105℃之间的温度读数;至于燃烧热的测定,则室温时水银柱示值在2至3℃之间最为适宜。
2.根据使用范围,估计当水银柱升至毛细管末端弯头处的温度值。一般的贝克曼温度计,水银柱由刻度最高处上升至毛细管末端,还需要升高2℃左右。根据这个估计值来调节水银球中的水银量。例如测定水的凝固点降低时,最高温度读数拟调节至1℃,那么毛细管末端弯头处的温度应相当于3℃。
4.另用一恒温浴,将其调至毛细管末端弯头所应达到的温度,把贝克曼温度计置于该恒温浴中,恒温5℃以上。
5.取出温度计,用右手紧握它的中部,使其近乎垂直,用左手轻击右手小臂,如图3-3所示。这时水银即可在弯头处断开。温度计从恒温浴中取出后,由于温度差异,水银体积会迅速变化,因此,这一调节步骤要求迅速、轻快,但不必慌乱,以免造成失误.
6.将调节好的温度计置于预测温度的恒温浴中,观察其读数值,并估计量程是否符合要求。例如实验二凝固点降低法测摩尔量中,可用0℃的冰水浴予以检验,如果温度值落在3~5℃处,意味着量程合适。若偏差过大,则应按上数步骤重新调节。

贝克曼温度计标尺读数法

对操作比较熟练的人可采用此法。该法是直接利用贝克曼温度计上部的温度标尺,而不必另外用恒温浴来调节,其操作步骤如下:
1.首先估计最高使用温度值。
2.将温度计倒置,使水银球和毛细管中的水银徐徐注入毛细管末端的球部,再把温度计慢慢倾斜,使贮槽中的水银与之相连接。
3.若估计值高于室温,可用温水,或倒置温度计利用重力作用,让水银流入水银贮槽,当温度标尺处的水银面到达所需温度时,如图3-3那样轻轻敲击,使水银柱在弯头处断开;若估计值低于室温,可将温度计浸与较低的恒温浴中,让水银面下降至温度表尺上的读数正好到达所需温度的估计值,同法使水银柱断开。
贝克曼温度计
贝克曼温度计 (15张)
4.与上法同,实验调节的水银量是否合适。

贝克曼温度计注意事项

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一、贝克曼温度计由薄玻璃制成,比一般水银温度计长得多,易受损坏。所以一般应放置温度计盒中,或者安装在使用仪器架上,或者握在手中。不应任意放置。
二、调节时,注意勿让它受剧热或剧冷,还应避免重击。
三、调节好的温度计,注意勿使毛细管中的水银柱再与贮槽里的水银相连接。
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自然学科 理学 仪器