苯甲酸的雷诺温度校正曲线
用Origin软件的线性拟合和非线性曲线拟合功能处理实验数据

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0.5,表明有95% 置信度认为可以拒绝零假
第6期
陈旭红:用 Origin 软件的线性拟合和非线性曲线拟合功能处理实验数据
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设,也就是说可以接受拟合的参数的结果。 将相关的数据代入QV= Mm·C·ΔT,其中C为水当量,就可以求得QV:QV=- 5 541.8kJ·mol-1。 如果采用手工作图,不同的操作者处理同一组数据,得到的结果可能不同;即使由同一个操作者在不
摘 要:以物理化学实验中《 燃烧热的测定》实验为例,说明Origin软件在计算机上对实验数据进行作图、线性拟
合和非线性曲线拟合等处理而求得需要的实验参数,从而大大减少数据处理过程中产生的误差,而且方便快捷。
关键词:Origin软件;燃烧热;线性拟合;非线性曲线拟合
中图分类号:TP317
文献标识码:B
同时间处理同一组数据,其结果也不会完全一致。使用Origin软件可以克服上述问题,能够准确、快速、方 便地处理实验的数据。
参考文献:
[1] 郝红伟,施光凯. Origin6.0实例教程[M].北京:中国电力出版社,2000. [2] 夏春兰.Origin软件在物理化学实验数据处理中的应用[J].大学化学,2003,1(8 2):44- 46. [3] 复旦大学,武汉大学,中国科技大学.物理化学实验[M]. 3版.北京:高等教育出版社,2004.
0引言
提及Origin软件[1],许多人都知道它在实验数据作图上的应用。用Origin软件线性拟合和非线性曲线拟 合功能处理数据方面却很少有报道。实际上,Origin软件在线性拟合和非线性曲线拟合时,可屏蔽某些偏 差较大的数据点,以降低曲线的偏差[2],得到更为准确的结果,且方便快捷。
Origin软件有如下基本功能:①输入数据并作图。②将数据计算后作图。③数据排序。④选择需要的 数据范围作图。⑤数据点屏蔽。⑥Origin软件的线性拟合和非线性曲线拟合功能。
食品热值的测定

食品热值的测定一、实验目的:1、用氧弹热量计测量面粉和鸡蛋的燃烧热并比较其热值。
2、明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。
3、了解热量计中主要部分的作用,掌握氧弹热量计的实验技术。
4、学会雷诺图解法校正温度改变值。
二、实验原理1.燃烧热1mol 物质完全氧化时的反应热称为燃烧热。
在恒压条件下测定的燃烧热称为恒压燃烧热Qp(= ∆H );在恒容条件下测定的燃烧热称为恒容燃烧热Qv(= ∆U )。
∆H=∆U+∆(pV),若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理,则有下列关系式:Q P=Q V+∆nRT,其中∆n为反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差。
2. 测量氧弹量热计是一种环境恒温式的量热计,其基本原理是能量守恒定律。
样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及其周围的介质(本实验中为水)以及和量热计有关附件的温度升高。
测量介质在燃烧前后温度的变化值,就可求算该样品的恒容燃烧热。
mQv+lQ点火丝=k△T,其中k=C计+C水m水,∆T为样品燃烧前后水温的变化值。
量热计和周围环境之间的热交换是无法完全避免的,它对温差测量值的影响可用雷诺温度校正图校正。
3. 雷诺温度校正图三、仪器和试剂(1)仪器氧弹量热计1台,压片机1台,万用表1只,贝克曼温度计1支,容量瓶(1000ml)1只,氧气钢瓶及减压阀1只(2)试剂与材料面粉,鸡蛋一只,点火丝四、实验步骤1.量热计水当量的测定(1)样品制作:称重和压片(2)装置氧弹及充气(3)燃烧和测量温度:2.面粉的燃烧热测定1.量热计水当量的测定(1). 样品制作:称重和压片量取大约15厘米长的燃烧丝,将其中段绕成螺旋,精确称其质量,将铁丝穿在钢模的底板内,然后将钢模底板装进模子中,从上面倒入约0.6-0.8克面粉,慢慢旋紧压片机的螺杆,直到样品压成片状为止。
抽去模底的托板,再继续向下压,使模底和样品一起脱落。
将压好的样品表面的碎屑除去,在燃烧杯中用分析天平准确称量后即可供燃烧热测定用。
燃烧热的测定实验报告

一、实验名称:燃烧热的测定二、实验目的1、明确燃烧焓的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别。
2、通过测定萘的燃烧热,掌握有关热化学实验的一般知识和技术。
3、掌握氧弹量热计的原理、构造及使用方法。
4、了解、掌握高压钢瓶的有关知识并能正确使用。
5、学会雷诺图解法校正温度改变值。
三、实验原理在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Q v), 其值等于这个过程的内能变化(ΔU)Q v = – MC VΔT/m在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Q p),其值等于这个过程的热焓变化(ΔH)Q p= Q + ΔnRT在略去体系与环境的热交换的前提下,体系的热平衡关系为Q v = – M[(WC水+ C体系)ΔT – Q a L a– Q b L b]/m令 k = WC水+ C体系,则Q v = –M( kΔT – Q a L a– Q b L b)/M其中:M为燃烧物质的摩尔质量;m为燃烧物质的质量;Qv 为物质的定容燃烧热;ΔT为燃烧反应前后体系的真实差;W为水的质量;C为水的比热容;C体系为量热计的水氧弹,水桶,贝克曼温度计,搅拌器的热容;Q a、Q b分别为燃烧丝,棉线容;L a,L b分别为燃烧丝,棉线的长度。
在已知苯甲酸燃烧热值的情况下,我们通过实验可测出k的大小,用同样的方法我们就可以测出萘的燃烧热值Q v。
仪器热容的求法是用已知燃烧焓的物质(如本实验用苯甲酸),放在量热计中燃烧,测其始、末温度,经雷诺校正后,按上式即可求出C。
雷诺校正:消除体系与环境间存在热交换造成的对体系温度变化的影响。
方法:将燃烧前后历次观察的温度对时间作图,联成FHDG线如图4-1或者图4-2。
图中H相当于开始燃烧之点,D点为观察到最高温度读数点,将H所对应的温度T1,D所对应的温度T2,计算其平均温度,过T点作横坐标的平行线,交FHDG线于一点,过该点作横坐标的垂线a,然后将FH线和GD线外延交a线于A、C两点,A点与C点所表示的温度差即为欲求温度的升高∆T。
物化实验课件-实验报告模板-燃烧热-二组分相图

燃烧热的测定【四﹑实验原始数据和实验现象记录】苯甲酸燃烧丝重g;棉线重g;苯甲酸+棉线+燃烧丝总重g;剩余燃烧丝重g;环境温度(外筒水温)℃。
燃烧丝重g;棉线重g;十六醇+棉线+燃烧丝总重g;【五﹑实际实验过程】1. 水当量的测定:(1)仪器预热将量热计及其全部附件清理干净,将仪器通电预热。
(2)样品压片粗称1g左右的苯甲酸,压成片状;取约15cm长的燃烧丝和棉线各一根,分别准确称重;用棉线把燃烧丝绑在苯甲酸片上,准确称重。
(3)氧弹充氧将燃烧丝两端分别绕在弹头的两根电极上;氧弹中加入10mL 蒸馏水(本实验不加水),拧紧。
充氧时,开始先充约0.5 MPa氧气,然后放掉以赶出空气,再充入1MPa氧气。
(4) 调节水温用容量瓶准确量取已被调好的低于外桶水温0.5-1.0℃的蒸馏水3000ml,装入量热计内筒;装好搅拌器,将点火装置的电极与氧弹的电极相连;将已调好的贝克曼温度计插入桶内,盖好盖子,开始搅拌。
(5)测定水当量打开搅拌器,待温度稳定后开始记录数据,开始30s记录一次,记录10次。
开启“点火”按钮,当温度明显升高时,说明点火成功,同时在点火后记10-20个数据,待温度再次稳定后(缓慢下降时)记录10个数据。
(6) 停止搅拌,取氧弹,放出余气,打开氧弹盖,若氧弹中无灰烬,表示燃烧完全,将剩余燃烧丝称重;倒掉氧弹和量热计桶中的水,并擦干。
2. 测量十六醇的燃烧热称取0.8g~0.9g萘,重复上述步骤测定之。
【六﹑实验结果】(本部分页面不够请加附页。
)1. 雷诺曲线求得ΔT:图4-1苯甲酸的雷诺校正曲线 图4-2十六醇的雷诺校正曲线{雷诺曲线的求法具体步骤如下:将样品燃烧前后历次观察的水温对时间作图,联成FHIDG 折线(图4-3),图中H 相当于点火点,D 为观察到的最高温度读数点,作HD 的1/2(或相当于室温)之平行线JI 交折线于I ,过I 点作ab 垂线,然后将FH 线和GD 线外延交ab 线A 、C 两点,A 点与C 点所表示的温度差即为欲求温度的升高ΔT 。
燃烧热的测定

燃烧热的测定Ⅰ 实验目的1、掌握燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系;2、熟悉热量计中主要部分的原理和作用,掌握氧弹热量计的实验技术;3、用氧弹热量计测定苯甲酸和萘的燃烧热;4、学会雷诺图解法校正温度改变值。
Ⅱ 实验原理 1、燃烧与量热根据热化学的定义,1mol 物质完全氧化时的反应热称作燃烧热。
燃烧热的测定,除了有其实际应用价值外,还可以用于求算化合物的生成热、键能等。
量热法是热力学的一种基本实验方法。
在恒容或恒压条件下可以分别测得恒容燃烧热Q V 和恒压燃烧热Q p 。
由热力学第一定律可知,Q V 等于体积内能变化∆U ;Q p 等于其焓变∆H 。
若把参加反应的气体和反应生成的气体都作为理想气体处理,则它们之间存在以下关系:Q p = Q V + ∆nRT 2、氧弹热量计氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律。
样品完全燃烧后释放的能量使得氧弹本身及其周围的介质和热量计有关附件的温度升高 ,则测量介质在燃烧前后体系温度的变化值,就可求算该样品的恒容燃烧热。
其关系式如下:T C C W qb Q Mw J V ∆+=--)(水水样Ⅲ 仪器 试剂氧弹量热计 1套 万用表 1个 数字式精密温差测量仪 1台 案秤 1台 氧气钢瓶 1只 秒表 1个 氧气减压阀 1只 分析天平 1台 压片机 1台 引燃专用镍铬丝 塑料桶 1个 苯甲酸 剪刀 1把 萘Ⅳ 实验装置图Ⅴ实验步骤1、测定热量计的水当量1.1样品制作用分析天平称取大约1.15g左右的苯甲酸,在压片机上压成圆片。
用镊子将样品在干净的称量纸上轻击,除去表面松散粉末后再用分析天平称量,精确0.0001g。
1.2装样并充氧气打开氧弹盖,将氧弹内部擦干净。
测量金属小杯质量后,小心将样品片放置在金属小杯中部。
称取一定长度的引燃镍铬丝,在直径约2mm的万用电表笔上,将引燃镍铬丝的中段绕成螺旋形8圈。
将螺旋部分紧贴在样片的表面。
旋紧氧弹,将导气口与氧气钢瓶上的减压阀相连接。
燃烧热的测定实验步骤

燃烧热的测定测定方法:用已知燃烧热的物质(苯甲酸)标定出。
测水当量:)(-始终苯甲酸K J T T Q W /=)/(mol J wM T T W Q v )-(=’始‘终,样品⋅测样品燃烧热:1、仪器热容(水当量)的测定将粗称好的(约0.8g)已知燃烧热的样品(苯甲酸)在压片机上压成片状(防止充氧时将样充散,注意不要压的太紧),用称量好的燃丝和棉线将样品片绑好,经准确秤量后装入氧弹(氧弹内事先放入约1mL水),并充入10atm氧气。
将氧弹放入内筒中。
目的:1、吸收反应生成的NO气体;22、便于清洗氧弹。
将比外筒水温低约1℃的2500ml自来水装入内筒(内筒事先需擦干)中,打开内外筒搅拌器。
在外筒装入普通温度计和温差测量仪,将温差测量仪的温度值设定为0,稳定后分别读数并记录。
将温差测量仪移入内筒中,其读数应比外筒读数低0.3~1.0度,否则须更换内筒水。
待温度稳定后(约需2~5分钟),开始绘制内筒T~t曲线,5分钟后开始点火,待温度升至最高点后,再测量5分钟即可停止测量。
仪器热容(水当量)的计算:仪器热容:量热计每升高1K 所需的热量。
TQ Q Q Q T Q W v v v ∆=∆=生成热硝酸棉线燃丝苯甲酸+++,,,RTn U H g )(∆+∆=∆苯甲酸苯甲酸)()()(11,--⋅⋅∆mol g M g m mol J U Q v 苯甲酸苯甲酸=燃烧后燃烧前燃丝燃丝燃丝-=W W W g W g J U Q v =∆∆⋅⋅∆-,)()(1,棉线棉线棉线=W g J U Q v )(1,-⋅∆内筒温差变化的校正(雷诺曲线):内筒温度的不准确是由于内筒(体系)和外筒(环境)间存在热漏产生的。
产生热漏的原因是内、外筒间存在辐射和对流而使所测温度产生误差,可通过在外筒上加盖和将内筒壁抛光减小该误差,但不能消除,因此须对内筒始终温进行校正。
AA’:从开始燃烧到温度上升至环境温度这一段时内,由环境辐射进来和搅拌引进的能量而造成体间Δt1系温度的升高必须扣除。
物化实验思考题答案全集考试前很有用

物化实验思考题答案全集考试前很有用燃烧热的测定预习思考题答案1.苯甲酸物质在本实验中起到什么作用?答:热量交换很难测量,温度或温度变化却很容易测量。
本实验中采用标准物质标定法,根据能量守恒原理,标准物质苯甲酸燃烧放出的热量全部被氧弹及周围的介质等吸收,使得测量体系的温度变化,标定出氧弹卡计的热容。
再进行奈的燃烧热测量和计算。
2.测量体系与环境之间有没有热量的交换?(即测量体系是否是绝热体系?)如果有热量交换的话,能否定量准确地测量出所交换的热量?答:测量体系与环境之间有热量的交换,因为理想的绝热条件是不可能达到的。
同时影响热量的交换量大小的因素也比较多,①与体系、环境的材质有关;②与体系、环境的接触界面积大小有关;③与体系、环境的温差有关,所以要定量准确地测量出体系与环境交换的热量是比较困难的。
如果有净的热量交换的话,将会增大实验的测量误差。
3.在本实验的装置中哪部分是测量体系?测量体系的温度和温度变化能否被测定?为什么?答:由于不能直接对燃烧反应体系进行温度或温度差测量,因此就需要将燃烧反应体系(氧弹)放入到一种可以进行温度或温度差测量的介质中去,构成比燃烧反应体系大的测量体系。
在本实验的装置中,盛水桶、3000ml水(刚好可以淹没氧弹)和氧弹三部分组成了测量体系,温度计可以插入到水中并与水紧密接触,不需要承受高压和高温,这样可以根据测量体系的温度变化去推断燃烧反应进行所放出的热量。
4.固体样品为什么要压成片状?答:因为粉末状的样品在充氧时会到处飞扬,这样会使实验失败。
5.在量热学测定中,还有那些情况可能需要用到雷诺温度校正方法?答:为了准确测量温度,而且前后温度的变化不大时,可以用到雷诺温度校正方法。
6.在本实验中采用的是恒容方法先测量恒容燃烧热,然后再换算得到恒压燃烧热。
为什么本实验中不直接使用恒压方法来测量恒压燃烧热?答:原因为:①如果是使用恒压燃烧方法,就需要有一个无摩擦的活塞,这是机械摩擦的理想境界,是做不到的;②做燃烧热实验需要尽可能达到完全燃烧,恒压燃烧方法难于使另一反应物——“氧气”的压力(或浓度)达到高压,会造成燃烧不完全,带来实验测定的实验误差。
燃烧热实验报告

燃烧热的测定摘要本实验中借助氧弹式量热计,在测定标准物质苯甲酸的燃烧热的基础上,先求算出了所用仪器的量热计热容,再以此为基础测定了蔗糖的恒容燃烧热。
文章末尾对实验中的误差和雷诺校正方法的合理性进行了讨论。
实验步骤(修正) 1. 取消硝酸滴定过程2. 先向量热器内加入2000mL 去离子水,放入氧弹后再加入1000mL 去离子水。
3. 实验过程中,在开始时恒温段每30s 记录一个数据,维持5min ;之后使用电极点火燃烧,燃烧过程中每15s 记录一个数据,直至温度升高并恒定;温度升高并恒定后再次恢复至每30s 记录一个数据。
数据记录及处理1. 样品质量的测量:表1 样品质量测定样品 m 粗/gm 线/gNi m /g m 总/g m 剩/g苯甲酸1.21420.0158 0.0146 0.6245 0.0094蔗糖1.04040.0169 0.0163 0.9292 0.00782、水当量的测定:表2 苯甲酸T-t数据表t/s T/℃t/s T/℃t/s T/℃0 0 435 0.879 705 1.09230 0.001 450 0.924 720 1.09360 0.001 465 0.956 735 1.09590 0.001 480 0.982 750 1.096120 0.002 495 1.002 765 1.096 150 0.001 510 1.019 780 1.097 180 0.001 525 1.032 810 1.098 210 0.001 540 (失误漏记)840 1.098 240 0.002 555 1.052 870 1.098 270 0.002 570 1.06 900 1.098 300 0.001 585 1.067 930 1.098 330 点火600 1.072 960 1.097 345 0.007 615 1.077 990 1.097 360 0.079 630 1.081 1020 1.097 375 0.325 645 1.084 1050 1.097 390 0.571 660 1.086 1080 1.097 405 0.725 675 1.089420 0.815 690 1.0913、蔗糖燃烧热的测定:表3 蔗糖T-t数据表t/s T/℃t/s T/℃t/s T/℃0 0 405 0.799 645 1.0230 0 420 0.860 660 1.02260 0 435 0.898 690 1.02490 -0.001 450 0.924 720 1.026120 -0.001 465 0.944 750 1.027150 -0.001 480 0.960 780 1.028180 -0.001 495 0.971 810 1.029210 -0.002 510 0.980 840 1.029240 -0.001 525 0.988 870 1.029270 -0.001 540 0.995 900 1.029300 -0.001 555 1.001 930 1.029330 点火 570 1.005 960 1.028 345 0.023 585 1.009 990 1.028 360 0.257 600 1.013 10201.028375 0.529 615 1.016 390 0.712 6301.0184、苯甲酸燃烧T-t 数据作图(雷诺校正)由雷诺校正图可知,升温△T=1.098K ,t=409.8s5、蔗糖燃烧T-t 数据作图(雷诺校正)t /sT /C°由雷诺校正图可知,升温△T=1.030K ,t=391.3s6.水当量的计算(1) 引燃用镍丝的校正:0.01460.00940.0052Ni m g =-=3243/0.005217Ni vNi Ni q Q m kJ g g J =⨯=-⨯=- (2) 棉线的校正:16736/0.0158264v q Q m kJ g g J =⨯=-⨯=-棉棉棉 (3) 量热计常数的计算: 苯甲酸燃烧反应式:76222215C H O (s)+O (g)=7CO (g)+3H O(l)2对于气体产物而言n ∆=-0.5已知苯甲酸恒压热容为:26460/p Q J g =- 则0.58.314289.452646026450(/)122.125v p nRT Q Q J g M ∆-⨯⨯=-=--=- t /sT /C°A B G燃烧物质质量0.61100.01460.01580.5806G g =--=26417281Ni q q q J ∑=+=--=-棉认为体系中已经将氮气排尽从而忽略由于形成硝酸造成的误差,计算可得264500.5941281=3000.00.9988791 4.18182036(/)1.098v Q G q W DC J K T --∑⨯+=--⨯⨯=∆水7、 计算蔗糖的恒容燃烧热v Q 和恒压燃烧热p Q (1)引燃用镍丝的校正:0.01630.00780.0085Ni m g =-= 32430.008528Ni vNi Ni q Q m J =⨯=-⨯=-(2) 棉线的校正:167360.0169283v q Q m J =⨯=-⨯=-棉棉棉 (3) 蔗糖恒容燃烧热:()v W DC T qQ G+∆+∑=-水已知2036/W J K =3000.00.99887912996.6D g =⨯=28328311Ni q q q J ∑=+=--=-棉0.92920.01690.01630.9060G g =--=4(20362996.6 4.1818) 1.0303111.64010(/)0.8960v Q J g +⨯⨯-=-=-⨯(4) 蔗糖的恒压溶解热:由方程:122211222()12()12()11()C H O s O g CO g H O l +→+,可知0n ∆= 于是41.64010(/)p v v nRTQ Q Q J g M∆=+==-⨯误差分析由查阅文献可知,蔗糖燃烧热为-16490(J/g)。
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y = 0.006x + 19.51R² = 0.959y = 0.021x + 20.80R² = 0.915
19.400
19.600
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20.600
02004006008001000120014001600温度/T 时间/t 萘的雷诺温度校正曲线
1.在本实验中,哪些是系统?哪些是环境?系统和环境间有无热交换?这些热交换对实验
结果有何影响?如何校正?
提示:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
2.固体样品为什么要压成片状?
答压成片状易于燃烧,和氧气充分接触,且易于称重。
在转移样品可以减少质量损失;
粉状样品在充氧时会飞扬,所以要把样品压成片状.
4.在量热学测定中,还有哪些情况可能需要用到雷诺温度校正方法?
答: 在体系与周围环境可能有热交换的情况下都可能需要用到雷偌温度校正方法.例如在测量中用到热量计或用到搅拌器等的情况下.
5.如何用萘的燃烧数据来计算萘的标准生成热?
答: 因为△fHm=△rH反应物-△rH生成物,所以求出萘在此温度下的燃烧热;再用公式△fH2=△FH1+Cp(T2-T1)求出萘的标准生成热.
6加入内筒中水的温度为什么要选择比外筒水温低低多少合适为什么
答为了减少热损耗,因反应后体系放热会使内筒的温度升高,使体系与环境的温度差保持较小程度,体系的热损耗也就最少。
低1度左右合适,因这个质量的样品燃烧后,体系放热会使内筒的温度升高大概2度左右,这样反应前体系比环境低1度,反应后体系比环境高1度,使其温差最小,热损耗最小。
实验二凝固点降低法测定相对分子质量
1. 什么原因可能造成过冷太甚?若过冷太甚,所测溶液凝固点偏低还是偏高?由此所
得萘的相对分子质量偏低还是偏高?说明原因。
答:寒剂温度过低会造成过冷太甚。
若过冷太甚,则所测溶液凝固点偏低。
根据公式和可知由于溶液凝固点偏低,∆T f偏大,由此所得萘的相对分子质量偏低。
2. 寒剂温度过高或过低有什么不好?
答:寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象,也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象,会导致实验失败,另一方面会使实验的整个时间延长,不利于实验的顺利完成;
而寒剂温度过低则会造成过冷太甚,影响萘的相对分子质量的测定,具体见思考题1答案。
3. 加入溶剂中的溶质量应如何确定?加入量过多或过少将会有何影响?
答:溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,因为凝固点降低是稀溶液的依数性,所以应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。
如果加入量过多,一方面会导致凝固点下降过多,不利于溶液凝固点的测定,另一方面有可能超出了稀溶液的范围而不具有依数性。
过少则会使凝固点下降不明显,也不易测定并且实验误差增大。
4. 估算实验测定结果的误差,说明影响测定结果的主要因素?
答:影响测定结果的主要�。