水银温度计的操作使用以及校正
水银温度计是实验室中zui常用的液体温度计,水银具有热导率大,比热容小,膨胀系数均匀,在相当大的温度范围内,体积随着温度的变化呈直线关系,同时不润湿玻璃、不透明而便于读数等优点,因而水银温度计是一种结构简单、使用方便、测量较准确并且测量范围大的温度计。
当温度计受热后,水银球体积会有暂时的改变而需要较长时间才能恢复原来体积。由于玻璃毛细管很细,因而水银球体积的微小改变都会引起读数的较大误差。
使用温度计时,首先要看清它的量程(测量范围),然后看清它的zui小分度值,也就是每一小格所表示的值。要选择适当的温度计测量被测物体的温度。测量时温度计的液泡应鱼被测物体充分接触,且玻璃泡不能碰到被测物体的侧壁或底部;读数是,温度计不要离开被测物体,且眼睛的视线应与温度计内的液面相平。
水银温度计具体操作步骤:
1、使用前应进行校验(可以采用标准液温多支比较法进行校验或采用精度更的温度计校验)。
2、不允许使用温度超过该种温度计的zui大刻度值的测量值。
3、温度计有热惯性,应在温度计达到稳定状态后读数。读数时应在温度凸形弯月面的zui高切线方向读取,目光直视。
4、应与被测工质流动方向相垂直或呈倾斜状。
5、常常发生水银柱断裂的情况,消除方法有:
(1)冷修法:将温度计的测温包插入干冰和酒精混合液中(温度不得超过-38℃)进行冷缩,使毛细管中的水银全部收缩到测温包中为止。
(2)热修法:将温度计缓慢插 温度略高于测量上限的恒温槽中,使水银断裂部分与整个水银柱连接起来,再缓慢取出温度计,在空气中逐渐冷至室温。
水银温度计的校正
(1)温度计读数的校正
将一支辅助温度计靠在测量温度计的露出部分,其水银球位于露出水银柱的中间,测量露出部分的平均温度,校正值δT按式下式计算,即:
δT = 0.00016 H (T体 - T环)
式中:0.00016一水银对玻璃的相对膨胀系数;
H—露出水银柱的高度(以温度差值表示);
T体一体系的温度(由测量温度计测出);
T环一环境温度,即水银柱露出部分的平均温度(由辅助温度计测出)。
校正后的真实温度为:T真 = T体 + δT
例如测得某液体的T体=183℃,其液面在温度计的29℃上,则H = 183 -29 =154,
而T环= 64℃,则
δT =0.00016×154×(183℃-64℃)=2.9℃
故该液体的真实温度为:T(真) = 183℃ + 2.9℃ = 185.9℃
由此可见,体系的温度越高,校正值越大。在300℃时,其校正值可达10℃左右。
半浸式温度计,在水银球上端不远处有一标志线,测量时只要将线下部分放入待测体系中,便无需进行露出部分的校正。
(2)温度计刻度的校正
温度计刻度的校正通常用两种方法:
A.以纯的有机化合物的熔点为标准来校正。其步骤为:选用数种已知熔点的纯有机物,用该温度计测定它们的熔点,以实测熔点温度作纵坐标,实测熔点与已知熔点的差值为横坐标,画出校正曲线,这样凡是用这只温度计测得的温度均可在曲线找到校正数值。
B.与标准温度比较来校正。其步骤为:将标准温度计与待校正的温度计平行放在热溶液中,缓慢均匀加热,每隔5℃分别记录两只温度计读数,求出偏差值δT。
δT = 待校正的温度计的温度 - 标准温度计的温度
以待校正的温度计的温度作纵坐标,δT为横坐标,画出校正曲线,这样凡是用这只温度计测得的温度均可由曲线找到校正数值。