1、化工原理实验指导书化学工程系目 录实验一 流体机械能转换实验 1实验二 离心泵特性曲线测定 3实验三 对流给热系数测定 9实验四 筛板精馏塔实验 13流体力学综合实验第 1 页 共 21 页实验一 流体机械能转换实验一、实验目的熟悉流动流体中各种能量和压头的概念及其互相转换关系，在此基础上掌握柏努利方程。二、实验原理1. 流体在流动时具有三种机械能：即位能，动能，压力能。这三种能量可以互相转换。当管路条件改变时（如位置高低，管径大小），它们会自行转换。如果是粘度为零的理想流体，由于不存在机械能损失，因此在同一管路的任何二个截面上，尽管三种机械能彼此不一定相等，但这三种机械能的总和是相等的。2.
2、 对实际流体来说，则因为存在内摩擦，流动过程中总有一部分机械能因摩擦和碰撞而消失，即转化成了热能。而转化为热能的机械能，在管路中是不能恢复的。对实际流体来说，这部分机械能相当于是被损失掉了，亦即两个截面上的机械能的总和是不相等的，两者的差额就是流体在这两个截面之间因摩擦和碰撞转换成为热的机械能。因此在进行机械能衡算时，就必须将这部分消失的机械能加到下游截面上，其和才等于流体在上游截面上的机械能总和。3. 上述几种机械能都可以用测压管中的一段液体柱的高度来表示。在流体力学中，把表示各种机械能的流体柱高度称之为“压头”。表示位能的，称为位压头；表示动能的，称为动压头（或速度头）；表示压力的，称为静
3、压头；已消失的机械能，称为损失压头（或摩擦压头）。这里所谓的“压头”系指单位重量的流体所具有的能量。4. 当测压管上的小孔（即测压孔的中心线）与水流方向垂直时，测压管内液柱高度（从测压孔算起）即为静压头，它反映测压点处液体的压强大小。测压孔处液体的位压头则由测压孔的几何高度决定。5. 当测压孔由上述方位转为正对水流方向时，测压管内液位将因此上升，所增加的液位高度，即为测压孔处液体的动压头，它反映出该点水流动能的大小。这时测压管内液位总高度则为静压头与动压头之和，我们称之为“总压头”。6. 任何两个截面上位压头、动压头、静压头三者总和之差即为损失压头，它表示液体流经这两个截面之间时机械能的损失。
4、三、实验装置(如图 3-3)试验设备由玻璃管、测压管、活动测压头、水槽、水泵等组成。活动测压头的小管端部封闭，管身开有小孔，小孔位置与玻璃管中心线平齐，小管与测压管相通，转动活动测压头就可以测量动、静压头。管路分成四段，由两段不同直径的玻璃管所组成。中间相对较粗管段的内径约为 34 毫米，其余部分的内径约为 13 毫米。第四段的位置，比第三段低约 5 毫米，阀 A 供调节流量之用。流体力学综合实验第 2 页 共 21 页图 3-3 柏努利演示实验装置四、实验步骤1. 关闭 A 阀，旋转测压管，观察并记录个测压管中的液位高度 H。2. 开动循环水泵，开阀 A 至一定大小，将测压孔转到正对水流方向
5、及垂直水流方向，观察并记录各测压管相应的液位高度 H1。3. 不改变测压孔位置，继续开大 A 阀，观察测压管液位变化。并记录各测压管液位的相应高度H2。五、实验数据记录操作测压点次别及 H 值1 2 3 4 5 6阀 A测压孔轴线方向1 H 关 任意正对水流2 H1 开 与水流方向垂直正对水流3 H2 再开大 与水流方向垂直六、实验报告要求流体力学综合实验第 3 页 共 21 页根据柏努利方程，比较上述各组数据的差异，分析和讨论流体流动体系的机械能分布及其转换规律。七、思考题1. 关闭 A 阀，各测压管旋转时，液位高度有无变化？这一现象说明什么？这一高度的物理意义又是什么？2. 当测压孔正对水
6、流方向时，各测压管的液位高度 H 的物理意义是什么？3. 为什么 H H1（对同一点而言）？为什么距离水槽越远，（H-H 1）的差值越大？其物理意义是什么？4. 测压孔正对水流方向，开大阀 A，流速增大，动压头增大，为什么测压管的液位反而下降？5. 将测压孔由正对水流方向，转至与水流方向垂直，为什么各测压管的液位下降？下降的液位代表什么压头？2、3 两点及 4、5 两点各自下降的液位是否相等？这一现象说明了什么？实验二 离心泵特性曲线测定一、实验目的1、熟悉离心泵的构造和操作。2、掌握离心泵在一定转速下特性曲线的测定方法 3、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，使学生了解涡
7、轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作。二、基本原理离心泵的主要性能参数有流量 Q、压头 H、效率和轴功率 N，在一定转速下，离心泵的送液能力（流量）可以通过调节出口阀门使之从零至最大值间变化。而且，当流量变化时，泵的压头、功率、及效率也随之变化。因此要正确选择和使用离心泵，就必须掌握流量变化时，其压头、功率、和效率的变化规律、即查明离心泵的特性曲线。用实验方法测出某离心泵在一定转速下的 Q、H 、n、N，并做出 H-Q、n-Q 、N-Q 曲线，称为该离心泵的特性曲线。离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程 H、轴功率 N 及效率 与泵的流量
8、V 之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的外部表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能用数学方法计算这一特性曲线，只能依靠实验测定。1扬程（压头）H在泵进、出口取截面列柏努利方程：流体力学综合实验第 4 页 共 21 页guZgpH211212+Hf式中：p 1，p 2分别为泵进、出口的压强 N/m2流体密度 kg/m3u1， u2分别为泵进、出口的流量 m/sg重力加速度 m/s2因两截面间的管长很短，通常可忽略阻力损失项 Hf。当泵进、出口管径一样，上式简化为：21+Z-pg由上式可知：只要直接读出真空表和压力表上的数值，两表之间的高度差，就可以计算出泵的扬程。2轴功率 N 的测量与计算电
9、机输入到离心泵的轴功率可按下式计算： N轴 电 电 转式中，N 轴 泵的轴功率， W；N 电 电机的输入功率，W；电 电机的效率，取 0.94；转 传动装置的效率，取 1。由上式可知：测定泵的轴功率，只需测定电机的输出功率，乘上电机效率 0.94 即可。3效率 的计算泵的效率 是泵的有效功率 Ne 与轴功率 N 的比值。有效功率 Ne 是单位时间内流体自泵得到的功，轴功率 N 是单位时间内泵从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。泵的有效功率 Ne 可用下式计算：Ne=HVg故 =Ne/N=HVg/N4转速改变时的换算泵的特性曲线是在指定转速下的数据，就是说在某一特性
10、曲线上的一切实验点，其转速都是相同的。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量的变化，多个实验点的转速 n 将有所差异，因此在绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为某一特定转速 n 下（可取离心泵的额定转速）的数据。换算关系如下：流体力学综合实验第 5 页 共 21 页流量 nV扬程 2)(H轴功率 3nN效率 gV三、实验装置与流程示意图离心泵性能特性曲线测定系统装置工艺控制装置流程图如图 1 所示。装置由循环水箱、离心泵、进出口管路及涡轮流量计、控制阀门和压力表等组成的一个循环回路。循环水箱 1 中的水经离心泵 2 抽出，经涡轮流量传感器 8 计量流量后流回水箱中。离
11、心泵的水流量由电动调节阀 9 控制。用压力表测泵进出口压力。用热电偶测水温。为防止停电等特殊情况造成液体回流导致泵的损坏，在泵出口阀前安装一个单向阀 6。工艺流程图：图 1 离心泵实验装置流程图1.循环水箱 2.离心泵 3.泵入口阀 4.漏斗 5.灌泵阀6.单向阀 7.泵出口阀 8.涡轮流量传感器 9.电动阀四、实验步骤及注意事项1、仪表及控制面板。流体力学综合实验第 6 页 共 21 页a、实验流程图离心泵特性曲线测定装置具有在线操作功能，流程见图 1。装置中泵进出口管径相同均为 40 cm，泵进出口测压点高度差 h0 =0.27m（以实际测量值为准） 。b、实验步骤1. 检查电源和信号线是
12、否与控制柜连接正确，检查各阀门开度和仪表自检情况，试开状态下检查电机和离心泵是否正常运转。2. 清洗水箱，并加装实验用水，加至水箱液位 2/3 处。3. 灌泵，排出泵内气体。打开灌泵阀 5，向漏斗 4 中加水灌泵。4. 灌泵完成后，关闭灌泵阀 5。确定除泵入口阀 3 外所有阀门关闭。打开总电开关，仪表上电，设定流量。离心泵上电，开变频器，设定转数。5. 数据测定：记录下流量为零时的各有关参数，缓慢开启泵出口阀 7，由泵出口电动调节阀9 调节流量由小到大测 1216 组数据，每次待涡轮流量传感器读数稳定后（至少 30 s） ，读取各参数并记录。再按相同的方法调节流量由大到小测 1216 组数据。
13、V 设定为 0 m3/h4 m3/h，转速调节范围 15002000 r/min，电机输出看控制面板，待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。 （主要获取实验参数为：流量 qv、泵进口压力 p1、泵出口压力 p2、电机功率 P 电 、泵转速 n，及流体温度 t 和两测压点间高度差 Z。 ）6. 停泵：测取 1216 组左右数据，实验完毕，关闭泵出口阀 7，变频器调零后关闭，关闭所有阀门，关泵及总电开关。7. 记录下设备的相关数据（如离心泵型号，额定流量、扬程和功率等） 。注意事项：a) 一般每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保流体力学综合实验第 7 页 共
14、21 页养，防止叶轮被固体颗粒损坏。b) 泵运转过程中，勿触碰泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕并伤害身体接触部位。c) 实验过程中，务必要等到流量稳定时再读数，否则会造成数据不准。d) 不要在出口阀关闭状态下长时间使泵运转，一般不超过三分钟，否则泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。四、思考题1. 测定离心泵特性曲线的意义有那些？2. 试从所测实验数据分析离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？3. 启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？4. 为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？5. 泵启动后，出口阀如果
15、不开，压力表和真空表读数如何变化？为什么？6. 正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？7. 试分析，用清水泵输送密度为 1200 kg/m3 的盐水，在相同流量下你认为泵的压力是否变化？轴功率是否变化？8. 为什么离心泵的有效压头 He 随流量 qv 的增加而缓缓下降？五、实验数据记录表 1 离心泵特性测定实验原始数据记录表离心泵型号 ，额定流量 ，额定扬程 ，额定功率 ，流体温度 t 。序号 温度/C流量 qv/m3/h泵进口压力 p1/kPa泵出口压力 p2/kPa电机功率 P 电 /kW泵转速 nr/m1234流体力学综合实验第 8 页 共 21 页在实验过程中，将每
16、组实验数据对应的转速校正为泵额定转速 n= 2900 r/m(转/每分钟)对应下的各实验量，并按上述比例定律，可得校正转速后的数据结果。表 2 离心泵特性测定实验数据处理表序号 密度 /kg/m3扬程 H/m轴功率 N/kW有效功率 Ne/kPaQ/m3/hH/mN/kW/%1234以第一组数据为例，给出计算步骤。六，实验结果分析与讨论1、分析实验结果，判断泵最佳工作范围。2、针对结果做出合理地解释。七、思考题1、试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？ 2、启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？3、为什么用泵的出口阀门调节流量？这
17、种方法有什么优缺点？还有其他方法调节流量？4、泵启动后，出口阀如果打不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？5、正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？实验三 对流给热系数测定一、实验目的1 观察水蒸气在换热管外壁上的冷凝现象，并判断冷凝类型；2 测定空气（或水）在圆直管内强制对流给热系数 ；i二、基本原理传热综合实验计算机数据采集和控制实验装置是以空气和水蒸汽为介质，对流换热的简单套管换热器和螺旋板式换热器。通过对本换热器的实验研究，可以掌握对流传热系数 i 的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。当冷热流体通过间壁换热时，在间壁两侧主要为对流传热，通过间壁则为传导传热，根据这两
18、种传热方式的基本方程，就可以推导出间壁热交换传热基本方程式。 = K Atm式中 -间壁传热速率 (w)K-传热系数 (w m -2 k -1)A-传热面积 (m2)tm-平均温度差( k)由式可见，传热系数大，单位时间内传递热量就多，反之则小。所以，换热器的传热系数是反映换热器性能好坏的主要指标之一。若已知 ，A，tm 时，可由上式求出传热系数 K。本实验是在套管换热器中测定管壁两侧流体温度的变化，根据流体流量求出，进而求出该换热器的传热系数K。通过间壁传递热量，如不考虑热损失，计算式为Q=G1C1(T 进 T 出 )= G2C2(t 出 t 进 )= KAt m由热交换传热基本方程式即可求
19、出传热系数.K= G1C1(T 进 T 出 )/ (At m)或K= G2 C2(t 出 t 进 ) / (At m)式中 G1 ，G 2-热冷流体的流量 (kgs-1)C1 ，C 2 -热冷流体的比热 (Jkg-1 K-1)T 进 ，T 出 -热流体进出口温度(K)t 进 ，t 出 -冷流体进出口温度(K)t m -平均温度差( k)传热系数测定实验第 10 页 共 21 页tm =(t 1t 2)/ln(t 1/t 2) 当t 1/t 22 时，t m =(t 1t 2) /2通过实验测定各点温度和流体流量,即可求出传热系数 K。三、实验装置本装置流程如图 1 所示，空气经由风机 1、孔板
20、流量计 2 计量进入套管换热器 5 内管（或螺旋板式换热器 4） ，蒸汽由蒸汽发生器 6 上升进入套管环隙（或螺旋板式换热器 4） ，与内管中空气换热。冷凝的蒸汽经缓冲罐 3 后回流至蒸汽发生器 6 继续加热。孔板流量计的压差通过压差传感器测得。空气流量通过风机变频器调节，风机变频器由孔板流量计控制。放气阀 8 用于排放不凝性气体。排水阀 7 用于排放套管环隙中的积水。本实验装置空气走内管，蒸汽走环隙。空气进、出口温度和蒸汽进出口温度分别由铂电阻（Pt100）测得。蒸汽发生器由不锈钢制成，安有玻璃液位计、安全阀和压力表。 图 1 传热实验装置流程图1.风机 2.孔板流量计 3.缓冲罐 4.螺旋
21、板换热器 5.套管换热器 6.蒸汽发生器 7.排水阀 8.放气阀四、实验步骤与注意事项1、仪表及控制面板。传热系数测定实验第 11 页 共 21 页2、装置操作说明：（冷流体的体积流量设定（10m 3/h20m3/h，空气热容和密度可根据定性温度查表，采用算数平均温度进行查表）（1）实验前的准备、检查工作向蒸汽发生器中加水，使液位保持在 1/22/3。开启蒸汽发生器 6 出口阀、套管换热器蒸汽排出口阀门，保持套管换热器空气和蒸汽管线畅通。接通电源总闸，接通仪表电源，启动电加热器开关，开始加热。（2）实验开始一段时间后水沸腾，水蒸汽自行充入普通套管换热器外管，观察蒸汽排出口有恒量蒸汽排出，标志着
22、实验可以开始。约加热十分钟后，可提前启动鼓风机，保证实验开始时空气入口温度比较稳定。调节风机变频器，使孔板流量计的读数为所需的空气流量。实验开始后稳定 5-8 分钟左右可在计算机上依次读取各铂电阻数值。(注意：第 1 个数据点必须稳定足够的时间)重复与共做 56 个空气流量值。最小、最大流量值一定要做。转换支路，重复步骤 2 的内容，进行螺旋板换热器的实验。测定 56 组实验数据。比较两种传热系数测定实验第 12 页 共 21 页换热器的换热效果。（3）实验结束关闭加热器开关。过 5 分钟后关闭鼓风机。切段仪表电源、总电源。若需几天后再做实验，则应将蒸汽发生器中的水放干净。关闭所有阀门。警告
23、检查蒸汽发生器中的水位是否在正常范围内。特别是每个实验结束后，进行下一实验之前，如果发现水位过低，应及时补给水量。警告 必须保证蒸汽上升管线的畅通。即在给蒸汽发生器电压之前，两蒸汽支路控制阀之一必须全开。在转换支路时，应先开启需要的支路阀，再关闭另一侧，且开启和关闭控制阀必须缓慢，防止管线截断或蒸汽压力过大突然喷出。警告 必须保证空气管线的畅通。即在接通风机电源之前，两个空气支路控制阀之一必须全开。在转换支路时，应先关闭风机电源，然后开启和关闭控制阀。五、实验报告铜管长 1.5m，外径为 25mm，厚度为 2mm，内径为 21mm。1计算将冷流体给热系数的实验值2说明冷流体给热系数实验值的变化
24、规律。七、思考题1实验中冷流体和蒸汽的流向，对传热效果有何影响?2蒸汽冷凝过程中，若存在不冷凝气体，对传热有何影响、应采取什么措施？3实验过程中，冷凝水不及时排走，会产生什么影响？如何及时排走冷凝水？4实验中，所测定的壁温是靠近蒸汽侧还是冷流体侧温度？为什么？3 如果采用不同压强的蒸汽进行实验，对 关联式有何影响？实验四 筛板精馏塔实验一、实验目的1 了解连续精馏塔的基本结构及流程。2 掌握连续精馏塔的操作方法。3 学会板式精馏塔全塔效率、单板效率和填料精馏塔等板高度的测定方法。4确定部分回流时不同回流比对精馏塔效率的影响。二、基本原理连续精馏计算机数据采集和过程控制实验装置有助于学生更深刻的
25、了解精馏装置的基本流程、设备及操作。学习精馏塔全塔效率的测定方法，部分同学可增加测定塔的单板效率内容。也可以研究回流比改变对精馏塔性能的影响，观察塔内流体流动的现象及传质现象。本实验装置的主要特点如下：1.实验操作方便，安全可靠。2.提供配套精馏实验计算机数据采集和控制实验装置操作流程交互式仿真动画、更加逼真的反应出操作过程及机理，使学校更好的方便教学。3.数据稳定，实验准确。4.水、电的耗用小，实验费用低。装置原理：精馏是将混合液加热至沸腾，所产生的蒸汽（气相）与塔顶回流液在塔内逆流接触，经过在塔板上多次进行易挥发组分部分气化、难挥发组分部分冷凝的过程，发生了热量与质量的传递。从而使混合液体
26、达到分离的目的。在一定的分离程度下塔的总效率 ：10%TPN式中： NT理论板数NP实际板数理论塔板二元物系，如果已知其气液平衡数据，则根据精馏塔的原料组成：进料状态、回流比、塔顶组成、釜液组成，则可求出该塔的理论板数 NT。第 14 页 共 21 页三、实验装置与流程精馏装置由精馏塔（塔釜、塔身、塔顶冷凝器）加料系统、产品贮槽、回流系统及测量仪表组成。原料罐 1 中的混合液由磁力泵 2 输送，经流量计 7 和预热器 9 后进入精馏塔 8，塔底产品经换热器 5 降温后流入塔底产品罐 3；塔顶产品经冷凝器 11 冷凝后一部分送入塔顶产品罐 6，一部分回流至塔内。实验装置及流程如图 1 所示。本装
27、置采用的精馏塔为筛板塔，不锈钢塔段塔径为 892mm ；玻璃段塔径为 11010mm 。塔板 Np=9 块，板间距 H=100mm。为了便于观察塔板上的气液接触状况，第 2 段和第 9 段为玻璃塔段。塔釜的尺寸为 1592300mm，装有液位计、电加热棒、铂电阻接口和测压口，分别用于观测釜内液面高度、加热塔釜物料、测量釜温、测量塔板压降。塔顶为一盘管式换热器，管外走蒸汽，管内走冷却水。塔顶电磁阀为放空阀，用于排放不凝气。回流分配装置由回流分配器与控制器组成。回流分配器两个出口管分别用于回流和采出，引流棒为玻璃棒，内部装有铁芯，可在控制器的作用下实现引流。工艺流程图：图 1 连续精馏装置流程图1
28、.原料罐 2.磁力泵 3.塔底产品罐 4.塔釜 5.塔釜冷却器 6.塔顶产品罐 7.转子流量计 8.塔身 9.原料预热器 10.回流分配器 11.冷凝器 第 15 页 共 21 页四、实验步骤及注意事项1、仪表及控制面板。2、装置操作说明：（全回流和间歇精馏）（1）做好精馏塔操作前的准备工作。a.检查相关的阀门与管道是否有泄漏，检查电机绝缘是否良好，如有问题及时处理。b.检查电源、水源和仪表情况，如有问题及时处理。c.检查各阀门是否均处于关闭状态。如有未关闭的，把阀门关闭。（2）在原料贮罐 1 中配制乙醇含量为 25%（体积分率）的乙醇- 水料液，启动预热器 9 电加热，启第 16 页 共 2
29、1 页动原料泵 2，向塔中供料。塔釜 4 液位计液位达到大约 2/3 处时，关闭进料阀，关闭原料泵 2，停止供料。（3）启动塔釜加热，观察塔釜、塔身、塔顶温度及塔板上的气液接触状况（观察玻璃塔段） ，发现塔顶温度开始上升时，打开塔顶冷凝器 11 的冷却水控制阀。（4）测定全回流条件下的单板效率及全塔效率：在不采出的情况下，全回流一段时间，待该塔操作参数稳定后，记录数据及相关的操作参数。（5）测定部分回流条件下的全塔效率：启动原料泵 2，稍微开启进料阀，原料缓慢进入精馏塔 8。通过回流分配器把回流比控制在合适的数值。塔顶产品一部分进入塔顶产品罐 6，一部分回流至精馏塔 8。打开塔釜冷却器 5 的
30、冷却水控制阀，开启塔釜 4 出口阀，塔釜产品经塔釜冷却器 5 冷却后进入塔底产品罐 3。进料量用转子流量计 7 计量，手动调节塔釜排出量，使塔釜及塔顶液贮罐的液面恒定。待塔操作稳定后，在塔顶产品罐 6、塔釜产品罐 3 取样进行分析，测取数据。（6）实验完毕后，停止加料，关闭预热器加热和塔釜加热，待一段时间后（玻璃塔段内无下降料液时） ，切断塔顶冷凝器 11 及塔釜冷却器 5 的供水。警告 塔釜液位应保持在适宜的高度，不要过低，以免在加热时烧坏电加热器。警告 若操作时塔板压降过高，请及时增加冷却水量，并对塔釜加热量进行调节。警告 原料泵切勿空转。注意 做实验时，要开启塔顶放空阀，以保证精馏塔的常
31、压操作。注意 精馏塔有两个进料口，可以研究不同进料位置对精馏产品纯度的影响。五、实验报告将塔顶、塔底温度和组成等原始数据列表。按全回流和部分回流分别计算理论板数。计算全塔效率。分析并讨论实验过程中观察到的现象。六、思考题测定全回流和部分回流总板效率（或等板高度）与单板效率时各需测几个参数？取样位置在何处？全回流时测得板式塔上第 n、n-1 层液相组成，如何求得 xn*?部分回流时，又如何求 xn* ？.在全回流时，测得板式塔上第 n、n-1 层液相组成后，能否求出第层塔板上的以气相组成变化表示的单板效率？查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值？第 17 页 共 21 页若测得单板效率超过 100
32、%，作何解释？试分析实验结果成功或失败的原因，提出改进意见。液体比重天平使用说明精馏实验塔顶、塔底液体样品的比重是利用 PZA 5 液体比重天平分别测量得到，再查附录 3.1 乙醇溶液比重表，由测得样品的比重值查得相应的乙醇溶液样品的质量百分率。下面简单介绍液体比重天平的原理和使用方法。比重天平有一个标准体积（5 cm3）与重量的测锤，浸没于液体之中获得浮力而使横梁失去平衡。然后在横梁的 V 型槽里放置相应重量的骑码，使横梁恢复平衡，从而能迅速测得液体比重。如图附-7 所示。附图- 1 液体比重天平1水平调节螺钉； 2支柱紧固螺钉； 3托架； 4玛瑙刀座；5平衡调节器；6横梁；7骑码（4 只）
33、；8重心调节器；9温度计；10温度计夹；11测锤；12玻璃筒；13等重砝码。先将测锤 11 和玻璃量筒用纯水或酒精洗净并晾干或擦干。再将支柱紧固螺钉 2 旋松，把托架 3 升到适当高度位置后再将支柱紧固螺钉 2 旋紧，把横梁 6 置于托架的玛瑙刀座 4 上。1液体比重天平的校正（1）用水校正液体比重天平的零点将量筒内盛水，然后将测锤浸没于水中央，另一端悬挂于横梁右端的小钩上。用温度计测量量筒内的水温。由附录 3.2 水的密度表查出相应水的密度，再根据水的密度值，在横梁 V 型刻度槽内放置相应重量的骑码，然后调整水平调节螺钉 1 使横梁与支架指第 18 页 共 21 页针尖成水平以示平衡。如果仍
34、无法调节平衡时，略微转动平衡调节器 5 直到平衡为止。这时液体比重天平零点校正好不能乱动，把量筒内的水倒掉，测锤、量筒擦干待用。（2）用等重砝码校正液体比重天平的零点用等重砝码 13 挂于横梁右端的小钩上，调整水平调节螺钉 1 使横梁与支架指针尖成水平以示平衡。如果仍无法调节平衡时，略微转动平衡调节器 5 直到平衡为止。这时液体比重天平零点已校正好。2液体比重的测量将待测液体倒入玻璃量筒内，把测锤浸没于待测液体中央，由于液体浮力而使横梁失去平衡，在横梁的 V 型槽里放置相应重量的骑码，使横梁恢复平衡（横梁与支架指针尖成水平），读出横梁上骑码的总和即为测得液体之比重数值。读数方法可参照下表。放在
35、小钩上与 V 型槽砝码重 5g 500mg 50mg 5mgV 型槽上第 9 位代表数 0.9 0.09 0.009 0.0009V 型槽上第 8 位代表数 0.8 0.08 0.008 0.0008V 型槽上第 7 位代表数 0.7 0.07 0.007 0.0007 例如，所加骑码 5g，500mg，50mg，5mg，在横梁 V 型刻度槽位置分别为第 9 位，第 6 位，第 2 位，第 4 位，即可读出测量液体的比重为 0.9624。读数的方法是按骑码从大到小的顺序读出 V 型槽刻度即为比重值。附录 1.1 乙醇溶液比重表乙醇溶液比重表：% 10 15 20 25 30 35 400 0.
36、99973 0.99913 0.99823 0.99708 0.99568 0.99406 0.992251 0.99785 0.99725 0.99635 0.99520 0.99379 0.99217 0.990342 0.99602 0.99542 0.99453 0.99336 0.99194 0.99031 0.998463 0.99426 0.99365 0.99275 0.99157 0.99014 0.98849 0.986634 0.99258 0.99195 0.99103 0.98984 0.98839 0.98627 0.984855 0.99098 0.99032 0
37、.98938 0.98817 0.98670 0.98501 0.983116 0.98946 0.98877 0.98708 0.98656 0.98507 0.98335 0.981427 0.98801 0.98729 0.98627 0.98500 0.98347 0.98172 0.979758 0.98660 0.98584 0.98478 0.98346 0.98189 0.98009 0.978089 0.98524 0.98442 0.98331 0.98193 0.98031 0.97846 0.9764110 0.98393 0.98304 0.98187 0.98043
38、 0.97875 0.97685 0.9747511 0.98267 0.98171 0.98047 0.97897 0.97723 0.97573 0.9731212 0.98145 0.98041 0.97910 0.97753 0.97573 0.97371 0.9715013 0.98026 0.97914 0.97775 0.97611 0.97424 0.97216 0.96969第 19 页 共 21 页14 0.97911 0.97790 0.97643 0.97427 0.97278 0.97063 0.9662915 0.97800 0.97669 0.97514 0.97
39、334 0.97133 0.96911 0.9667016 0.97692 0.97552 0.97387 0.97199 0.96990 0.96760 0.9651217 0.97583 0.97433 0.97259 0.97962 0.96844 0.96607 0.9635218 0.97473 0.97313 0.97129 0.96997 0.96697 0.96452 0.9618919 0.97363 0.97191 0.96997 0.96782 0.96547 0.96294 0.9602320 0.97252 0.97068 0.96864 0.96639 0.9639
40、5 0.96134 0.9585621 0.97139 0.96944 0.96729 0.96495 0.96242 0.95973 0.9568722 0.97024 0.96818 0.96592 0.96348 0.96087 0.95809 0.9551623 0.96907 0.96689 0.96453 0.96199 0.95929 0.95634 0.9534324 0.96787 0.96558 0.96312 0.96048 0.95769 0.95476 0.9516825 0.96665 0.96424 0.96168 0.95895 0.95607 0.95306
41、0.9499126 0.96539 0.96287 0.96020 0.95738 0.95442 0.95133 0.9481027 0.96406 0.96144 0.95867 0.95576 0.95272 0.94955 0.9462528 0.96268 0.95996 0.95710 0.95410 0.95098 0.94774 0.9443829 125 0.95844 0.95548 0.95241 0.94922 0.94590 0.9424830 0.95977 0.95686 0.95382 0.95067 0.94741 0.94403 0.9405531 0.95
42、823 0.95524 0.95212 0.94890 0.94557 0.94214 0.9386032 0.95665 0.95357 0.95038 0.94709 0.94370 0.94021 0.9366233 0.95502 0.95136 0.94860 0.94525 0.94180 0.93825 0.9346134 0.95334 0.95011 0.94679 0.94337 0.93986 0.93626 0.9325735 0.95162 0.94832 0.94494 0.94146 0.93790 0.93425 0.9305136 0.94986 0.9465
43、0 0.94306 0.93952 0.93591 0.93221 0.9284337 0.94805 0.94464 0.94114 0.93756 0.93390 0.93016 0.9263438 0.94620 0.94273 0.93919 0.93556 0.93186 0.92808 0.9242239 0.94431 0.94079 0.93720 0.93353 0.92979 0.92597 0.9220840 0.94238 0.93882 0.93518 0.93148 0.92770 0.92385 0.9199241 0.94042 0.93682 0.93314
44、0.92940 0.92558 0.92170 0.9177442 0.93842 0.93478 0.93107 0.92729 0.92344 0.91952 0.9155443 0.93639 0.93271 0.92897 0.92516 0.92128 0.91733 0.9133244 0.93435 0.93062 0.92685 0.92301 0.91910 0.91513 0.9110645 0.93226 0.92852 0.92472 0.92085 0.91692 0.91291 0.9088446 0.93017 0.92640 0.92257 0.91868 0.
45、91472 0.91069 0.9066047 0.92806 0.92426 0.92041 0.91649 0.91250 0.90845 0.9043448 0.92593 0.92211 0.91348 0.90985 0.90580 0.90168 0.9051949 0.92379 0.91995 0.91604 0.90208 0.90805 0.90396 0.8997950 0.92126 0.91776 0.91348 0.90985 0.90580 0.90168 0.8975051 0.91943 0.91555 0.91160 0.90760 0.90353 0.89
46、940 0.8951952 0.91723 0.91333 0.90936 0.90534 0.90125 0.89710 0.8928853 0.91502 0.91110 0.90711 0.90307 0.89896 0.89479 0.8905654 0.91279 0.90885 0.90485 0.90079 0.89667 0.89248 0.8882355 0.91055 0.90659 0.90258 0.89850 0.89437 0.89016 0.8858956 0.90831 0.90433 0.90031 0.89621 0.89206 0.86784 0.8835
47、657 0.90607 0.90207 0.86803 0.89392 0.88975 0.86552 0.88122第 20 页 共 21 页58 0.90381 0.89980 0.86574 0.89162 0.88744 0.86319 0.8788859 0.90154 0.89752 0.86344 0.86931 0.88512 0.86085 0.8765360 0.89927 0.89523 0.86113 0.86699 0.88278 0.87851 0.8741761 0.89698 0.89293 0.88882 0.86446 0.88044 0.87615 0.8
48、718062 0.89468 0.89062 0.88650 0.86233 0.87809 0.87379 0.8694363 0.89237 0.68830 0.88417 0.87998 0.87574 0.87142 0.8670564 0.89086 0.68597 0.88183 0.87763 0.87337 0.86905 0.8646665 0.88774 0.68364 0.87948 0.87527 0.87100 0.86667 0.8622766 0.88541 0.68130 0.87713 0.87291 0.86863 0.86429 0.8598768 0.88674 0.68660 0.87241 0.86817 0.86387 0.85950 0.8540769 0.67839 0.68424 0.87004 0.86579 0.86148 0.85710 0.8526670 0.67602 0.68167 0.86766 0.86340 0.85908 0.85470 0.8502571 0.67365 0.36949 0.86527 0.86100 0.85667 0.85228 0.8478372 0.67127 0.36710 0.86287 0.85859 0.
