深圳大学物理化学实验报告--二组分固枣液相图的测绘--张子科,刘开鑫简易版
6.二组分固-液相图的测绘
Cd – Bi 二元相图的绘制
熔液全部凝固为Cd(s)和Bi(s)后,温度继续下降. 和 熔液全部凝固为 后 温度继续下降. f* = K - Φ + 1 = 2 – 2 + 1=1 的步冷曲线d情况相似 出先析出Cd. 含70%的Cd的步冷曲线 情况相似,只是转折点 出先析出 . 的 的步冷曲线 情况相似,只是转折点F出先析出 将转折点分别标在T-x图上. 将转折点分别标在 图上. 图上 (4)完成 系统的T-x相图 (4)完成Bi-Cd 系统的 相图 完成
二组分固二组分固-液相图的测绘
一,目的要求
液相图的基本特点; ★了解二组分固-液相图的基本特点; 了解二组分固 液相图的基本特点
★掌握二组分固 液相图的绘制方法; 掌握二组分固-液相图的绘制方法 二组分固 液相图的绘制方法;
★用热分析法绘制镉-铋二元金属相图. 用热分析法绘制镉-铋二元金属相图.
二1.0Bi
0.4Cd 1.0Cd 0.2Cd 0.7Cd b c d e a H A' A F C
二组分合金相图的绘制实验报告
二组分合金相图的绘制一、实验目的：1.通过实验，用热分析法测绘锡-铋二元合金相图。
2.了解热分析法的测量技术与有关测量温度的方法。
二、实验原理：绘制相图常用的基本方法，其原理是根据系统在均匀冷却过程中，温度随时间变化情况来判断系统中是否发生了相变化。
将金属溶解后，使之均匀冷却，每隔一定时间记录一次温度，表示温度与时间关系的曲线称为步冷曲线。
若熔融体系在均匀冷却的过程中无相变，得到的是平滑的冷却线，若在冷却的过程中有相变发生，那么因相变热的释放与散失的热量有所抵偿，步冷曲线将出现转折点或水平线段，转折点所对应的温度即为相变温度。
时间（a）纯物质（b）混合物（c）低共熔混合物图1 典型步冷曲线对于简单的低共熔二元合金体系，具有图1所示的三种形状的步冷曲线。
由这些步冷曲线即可绘出合金相图。
如果用记录仪连续记录体系逐步冷却温度，则记录纸上所得的曲线就是步冷曲线。
用热分析法测绘相图时，被测体系必须时时处于或接近相平衡状态，因此体系的冷却速度必须足够慢才能得到较好的结果。
Sn—Bi合金相图还不属简单低共熔类型，当含Sn 81%以上即出现固熔体。
三、实验仪器和药品：仪器和材料：金属相图实验炉（图2），微电脑温度控制仪，铂电阻，玻璃试管，坩埚，台天平。
药品：纯锡（CR）、纯铋（CR），石墨。
四、实验步骤：1.配制样品用感量为0.1g的托盘天平分别配制含铋量为30%、58%、80%的锡铋混合物各100g，另外称纯铋100g、纯锡100g，分别放入五个样品试管中。
2.通电前准备①首先接好炉体电源线、控制器电源、铂电阻插头、信号线插头、接地线。
图2 金属相图实验炉接线图②将装好药品的样品管插入铂电阻，然后放入炉体。
③设置控制器拨码开关：由于炉丝在断电后热惯性作用，将会使炉温上冲100℃—160℃（冬天低夏天高）。
因此设置拨码开关数值应考虑到这一点。
例如：要求样品升温为350℃，夏天设置值为170℃。
当炉温加热至170℃时加热灯灭，炉丝断电，由于热惯性使温度上冲至350℃后，实验炉自动开始降温。
深圳大学物理化学实验报告--二组分固枣液相图的测绘--张子科,刘开鑫
深圳大学物理化学实验报告--二组分固棗液相图的测绘--张子科，刘开鑫深圳大学物理化学实验报告
实验者: 张子科，刘开鑫实验时间: 2000/4/3
气温: 21.6 ℃大气压: 101.1 kPa
实验七：二组分固棗液相图的测绘
一.目的要求
1）、分析法测绘铅-锡二元金属相图，了解固-液相图的
基本特点
2）、学会热电偶的制作、标定和测温技术
3）、掌握自动平衡记录仪的使用方法
二.仪器试剂
三.实验数据及处理
热电偶工作曲线
Pb～Sn相图
四.提问思考
1.步冷曲线各段的斜率以及水平段的长度与哪些因素有关？
答：对于斜率来说，与平衡记录仪的走纸速度和混合物中各物质的比例有关；对于水平长度来说，与控制冷却速度有关。
2.根据实验结果讨论各步冷曲线的降温速率控制是否得当。
答：在本次实验中，我们并没有采取降温控
制，不过各平台明显，所以，由此看来，我们
操作得当！
3.如果用差热分析法或差示扫描发来绘制相图，是否可行？
答：由于样品在吸热中相变较多，造成热容变
化很大，与参比物相差甚远，造成基线发生漂
移，因此，用以上两种方法不可行。
4.试从实验方法比较测绘气—液相图的异同点。
答：不同点：确定坐标的方式不同。
相同点：都是确定温度与浓度的关系，两者的数据都是热力学平衡下的结果。
大学物理重力加速度的测定实验报告范文
一、实验任务精确测定银川地区的重力加速度二、实验要求测量结果的相对不确定度不超过5%三、物理模型的建立及比较初步确定有以下六种模型方案：方法一、用打点计时器测量所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的p点，用米尺测出op的距离为h，其中t=秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代入即可求得g.方法二、用滴水法测重力加速度调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法三、取半径为r的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转，这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面重力加速度的计算公式推导如下：取液面上任一液元a，它距转轴为x，质量为m，受重力mg、弹力n.由动力学知：ncosα-mg=0 (1)nsinα=mω2x (2)两式相比得tgα=ω2x/g，又tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g，∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y..将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出，将转台转速ω代入即可求得g.方法四、光电控制计时法调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.方法五、用圆锥摆测量所用仪器为：米尺、秒表、单摆.使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用直尺测量出h(见图1)，用秒表测出摆锥n转所用的时间t，则摆锥角速度ω=2πn/t摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r 由以上几式得：g=4π2n2h/t2.将所测的n、t、h代入即可求得g值.方法六、单摆法测量重力加速度在摆角很小时，摆动周期为：则通过对以上六种方法的比较，本想尝试利用光电控制计时法来测量，但因为实验室器材不全，故该方法无法进行;对其他几种方法反复比较，用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉，仪器在实验室也很齐全，故利用该方法来测最为顺利，从而可以得到更为精确的值。
二组分固液系统相图的测定
二组分固液系统相图的测定一、实验目的1、利用步冷曲线建立二组分铅---锡固液系统相图的方法。
2、介绍PID 温度控制技术和热电阻的使用。
二、实验原理本实验的目的是通过热分析法获得的数据来构建一个相图，用于表示不同温度、组成下的固相、液相平衡。
不同组成的二组分溶液在冷却过程中析出固相的温度可以通过观察温度 – 时间曲线的斜率变化进行检测。
当固相析出时，冷却速率会变得比较慢，这可归因于固化过程释放的热量部分抵消了系统向低温环境辐射和传导的热量。
A BB%abce fB (c )%I II IIII II III BT/K t（a ） （b ）图8.1 二元简单低共熔物相图（a ） 及其步冷曲线（b ）图8.1（a ）是典型的二元简单低共熔物相图。
图中A 、B 表示二个组分的名称，纵轴是物理量温度T ，横轴是组分B 的百分含量B %。
在acb 线的上方，系统只有一个相（液相）存在；在ecf 线以下，系统有两个相（固相A 和固相B ）存在；在ace 所包围的区域内，一个固相（固体A ）和一个液相（A 在B 中的饱和熔化物）共存；在bcf 所包围的区域内，一个固相（固体B ）和一个液相（B 在A 中的饱和熔化物）共存。
c 点有三相（互不相溶的固体A 和固体B ，以及A 、B 的饱和熔化物液相）共存，根据相律，在压力确定的情况下，三相共存时系统的自由度为零，即三相共存的温度为一定值，在相图上表现为一条通过c 点的水平线，处于这个平衡状态下的系统温度T c 、系统组成A 、B 和B (c )%均不可改变，T c 和B (c )%构成的这一点称为低共熔点。
热分析法是绘制相图的常用实验方法，将系统加热熔融成一个均匀的液相，然后让系统缓慢冷却，以系统温度对时间作图得到一条曲线，称为步冷曲线或冷却曲线。
曲线的转折点表征了某一温度下发生相变的信息，由系统组成和相变点温度可以确定相图上的一个点，多个实验点的合理连接就形成了相图上的相线，并构成若干相区。
实验二二组分固-液相图的绘制(共9张PPT)
第八页，共九页。
内容(nèiróng)总结
实验二 二组分固-液相图的绘制。测绘金属相图常用的实验方法是热分析法，其原理 是将一种金属或合金熔融后，使之均匀冷却，每隔一定时间记录一次温度。表示温度与时 间关系的曲线叫步冷曲线。当熔融体系在均匀冷却过程中无相变化时，其温度将连续均匀 下降得到一光滑的冷却曲线。（5）按下测量装置上的“加热”键，程序开始绘制样品 (yàngpǐn)的温度-时间曲线。在降温过程中，要保持样品(yàngpǐn)管的降温条件不变
可以开启加热装置上的散热风扇，加快降温速度。在降温过程中，要保持样品管的 降温条件不变。
（7）降温完成后，将绘制好的温度-时间曲线打印。 （8）依次完成Sn、30%Bi、58%Bi、80%Bi、Bi步冷曲线的测绘。
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数据处理
1.找出各步冷曲线中拐点和平台对应的温度值，列表记录(jìlù)。
实验 二 (shíyàn) 二组分固-液相图的绘制
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实验 目的 (shíyàn)
1. 了解固-液相图的基本特点。 2. 用热分析法测绘Sn-Bi二组分金属相图。 3. 掌握热电偶测量温度的原理及校正方法。
第二页，共九页。
实验 原理 (shíyàn)
测绘金属相图常用的实验方法是热分析法，其原理是将一种金属或合金熔融后，使之 均匀冷却，每隔一定时间记录一次温度。表示温度与时间关系的曲线叫步冷曲线。当熔 融体系在均匀冷却过程中无相变化时，其温度将连续均匀下降得到一光滑的冷却曲线； 当体系内发生相变时，则因体系产生之相变热与自然冷却时体系放出的热量相抵偿，冷 却曲线就会出现转折或水平线段，转折点所对应的温度，即为该组成合金的相变温度。 利用冷却曲线所得到的一系列组成和所对应的相变温度数据，以横轴表示混合物的组成， 纵轴上标出开始(kāishǐ)出现相变的温度，把这些点连接起来，就可绘出相图。
二组分固液系统相图的测定
二组分固液系统相图的测定1.实验目的①用热分析法（步冷曲线法）测绘Pb-Sn二组分固液系统相图②了解固液相图的特点，进一步学习和巩固相律等有关知识2.实验原理①步冷曲线法：是相图绘制工作中常用的一种实验方法。
它是利用金属或合金在加热或冷却过程中发生相变时，潜热的释出或吸收及热容的突变，来得到金属或合金中相变温度的方法。
通常的做法是先将金属或合金全部融熔化，然后让其在一定环境中自行冷却，并在记录仪上自动画出（或人工画出）温度随时间变化的步冷曲线。
②当熔融的系统均匀冷却时，如果系统不发生相变，则系统的温度随时间的变化是均匀的，冷却速度较快；若在冷却过程中发生了相变，由于在相变过程中伴随着放热效应，所以系统的温度随时间变化的速率发生变化，系统的冷却速率减慢，步冷曲线上出现转折。
当继续冷却到某一点时，系统以低共熔混合物的固体析出。
在低共熔混合物全部凝固以前，系统温度不变，因此步冷曲线上出现水平线段；完全凝固后，温度才迅速下降。
由此可知，对组成一定的二组分低共熔混合物系统，可以根据它的步冷曲线得出有固体析出的温度和低共熔点温度，根据一系列组成不同系统的步冷曲线的各转折点，即可画出二组分系统的相图。
③本实验通过步冷曲线法获得的数据构建一个相图，用于表示不同温度、组成下的固相、液相平衡。
不同组成的二组分溶液在冷却过程中析出固相的温度可以通过观察温度-时间的曲线斜率变化进行检测。
3.仪器与试剂SWKY-1型数字控温仪、KWL-09可控升降温电炉、PT-100热电阻温度传感器、配套软件、样品管锡（化学纯）、铅（化学纯）4.实验步骤①配置样品。
样品已事先配置好，放入编号为1~10的样品管中，含锡质量百分数分别为0%、10%、15%、20%、35%、50%、62%、80%、95%、100%。
②打开控温仪和电路开关。
启动数据采集系统，点击“设置-通讯口”设置通讯端口。
点击“设置-设置坐标系”设置采样时间长短（约60分钟）和采样温度区间（约50~350℃）；设置控制温度，对控温仪按“工作/置数”键，再依次按“×100”、“×10”、“×1”、“×0.1”键（控制温度为380.0℃）。
实验 二组分固液金属相图的测绘
实验 二组分固液金属相图的测绘I. 目的与要求一、 用热分析法测绘铅-锡二元金属相图，了解固-液相图的特点 二、 学会热电偶的制作、标定和测温技术 三、 掌握自动平衡记录仪的使用方法I I. 基本原理 一、二组分固-液相图人们常用图形来表示体系的存在状态与组成、温度、压力等因素的关系。
以体系所含物质的组成为自变量，温度为应变量所得到的T-x 图是常见的一种相图。
二组分相图已经得到广泛的研究和应用。
固-液相图多应用于冶金、化工等部门。
二组分体系的自由度与相的数目有以下关系：自由度 = 组分数 – 相数 + 2 （1）由于一般的相变均在常压下进行，所以压力P 一定，因此以上的关系式变为：自由度 = 组分数 – 相数 + 1 （2）又因为一般物质其固、液两相的摩尔体积相差不大，所以固-液相图受外界压力的影响颇小。
这是它与气-液平衡体系的最大差别。
图1以邻-、对-硝基氯苯为例表示有最低共熔点相图的构成情况：高温区为均匀的液相，下面是三个两相共存区，至于两个互不相溶的固相A 、B 和液相L 三相平衡共存现象则是固-液相图所特有的。
从式（2）可知，压力既已确定，在这三相共存的水平线上，自由度等于零。
处于这个平衡状态下的温度TE 、物质组成A 、B 和E x 都不可变。
TE 和E x 构成的这一点成为最低共熔点。
其它类型的固一液相图将在下面讨论。
二、热分析法和步冷曲线热分析法是相图绘制工作中常用的一种实验方法。
按一定比例配成均匀的液相体系，让它缓慢冷却。
以体系温度对时间作图，则为步冷曲线。
曲线的转折点表征了某一温度下发生相变的信息。
由体系的组成和相变点的温度作为T-x 图上的一个点，众多实验点的合理连接就成了相图上的一些相线，并构成若干相区。
这就是用热分析法绘制固-液相图的概要。
图1（b ）为与图1（a ）标示的三个组成相应的步冷曲线。
曲线（I ）表示将纯B 液体冷却至T B 时，体系温度将保持恒定，直到样品完全凝固。
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20XX年XX月XX日
深圳大学物理化学实验报告--二组分固棗液相图的测绘--张子科，刘开鑫简
深圳大学物理化学实验报告--二组分固棗液相图的测绘--张子科，刘
开鑫简易版
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深圳大学物理化学实验报告实验者: 张子
科，刘开鑫实验时间: 2000/4/3
气温: 21.6 ℃大气压: 101.1 kpa
实验七：二组分固棗液相图的测绘
一.目的要求
1）、分析法测绘铅-锡二元金属相图，了
解固-液相图的基本特点
2）、学会热电偶的制作、标定和测温技术
3）、掌握自动平衡记录仪的使用方法
二.仪器试剂
自动平衡记录仪
热电偶
电炉、泥三角、坩锅钳
纯sn、含sn为20%、40%、60%、和80%的snpb合金以及纯pb（坩锅上的记号分别为1、
2、3、4、5、6）
三.实验数据及处理
热电偶工作曲线
pb
sn
h2o
相变温度℃
323
232
100
平台高度格61.9
47.3
28.1
曲线斜率6.6118
曲线截距
-84.269
步冷曲线
pb %
20
40
60
80
100
折点高度格47.4
43.8
41.2
47.5
56.5
62.3
平台高度格40.5
40.5
40.4
40
39.9
39.9
折点温度℃229
205
188
230
289
328
平台温度℃228
184
183
180
180
325
热电偶工作曲线
pb～sn相图
四.提问思考
1.步冷曲线各段的斜率以及水平段的长度与哪些因素有关？
答：对于斜率来说，与平衡记录仪的走纸速度和混合物中各物质的比例有关；对于水平长度来说，与控制冷却速度有关。
2.根据实验结果讨论各步冷曲线的降温速率控制是否得当。
答：在本次实验中，我们并没有采取降温控制，不过各平台明显，所以，由此看来，我们操作得当！
3.如果用差热分析法或差示扫描发来绘制相图，是否可行？
答：由于样品在吸热中相变较多，造成热
容变化很大，与参比物相差甚远，造成基线发生漂移，因此，用以上两种方法不可行。
4.试从实验方法比较测绘气—液相图的异同点。
答：不同点：确定坐标的方式不同。
相同点：都是确定温度与浓度的关系，两者的数据都是热力学平衡下的结果。
该位置可填写公司名或者个人品牌名
Company name or personal brand name can be filled in this position。