ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Калориметрическая система с изотермической оболочкой из "Точная калориметрия Издание 2 " Большинство калориметров, предназначенных для точных измерений теплоты сгорания, теплоемкости и энтальпии, можно представить в виде модели IV. Наиболее типичной моделью представляется система с изотермической оболочкой. [c.30] Рассмотрим общие вопросы теории, целью которых является нахождение температурного поля системы в функции теплофизических свойств ее отдельных частей. [c.30] На основе модели IV и сформулированных предпосылок рассмотрим конкретную калориметрическую систему. [c.32] Если необходимо моделировать массивный калориметр, то можно считать, что тело А представляет собой бомбу, находящуюся в идеальном тепловом контакте с телом В (металлический блок). В этом случае можно полагать, что температурное поле тела А равномерное, а в теле В могут возникать градиенты температуры. Тело В находится в условиях теплообмена с изотермической оболочкой О. Если калориметр является вакуумным, то теплообмен между телом и оболочкой следует рассчитывать по законам теплового излучения. В этой системе внутренним источником, искажающим температурный ход, является термометр сопротивления, в котором выделяется джоулево тепло. [c.33] Рассматриваемая модель может служить прототипом и для калориметров, предназначенных для определения различных тепловых величин методом смешения. Здесь тело А представляет собой испытываемый образец, который был нагрет вне калориметра, а затем внесен в него. В реальных калориметрах тело В может быть либо водой, либо металлическим блоком. [c.33] Математическая формулировка сводится к следующей системе уравнений. [c.33] Физический смысл граничного условия (III.14) состоит в том, что изменение теплосодержания тела В происходит за счет тепла, поступающего из тела Л, источника теплоты w и тепла, получаемого (или отдаваемого) телом В из изотермической оболочки D. [c.34] Сформулированную выше задачу решим относительно функции 0(Ро), которая определяет изменение температуры в калориметрическом опыте. [c.34] Все поллченные уравнения, описывающие изменение температуры в калориметрической системе с течением времени, могут быть применены как к начальному периоду калориметрического опыта, так к главному или конечному. Уравнения описывают изменения температуры в любой точке системы для любых практически возможных соотношений температур начала и конца опыта и температуры оболочки. [c.39] Если температура оболочки (или предельная температура) остается всегда выше температуры конечного периода опыта, то температура калориметра будет асимптотически приближаться к температуре оболочки или к предельной температуре. Это означает, что в уравнениях (111.34), (111.37), (111.40) и (111.42) коэффициенты и Вп должны быть положительными (по крайней мере, и 61). Часто калориметрический опыт протекает так, что температурные кривые имеют максимум (при этом температура калориметра в начале опыта ниже температуры оболочки, а затем превышает ее). В этом случае коэффициенты А и В должны быть знакопеременны. [c.39] Из уравш ний (П1.37) и (111.42) можно получить уравнения для упрощенной теории калориметрического опыта (1П.8) и (III.11), если ограничиться двумя членами ряда. При этом коэффициенты при экспонентах не раьны соответствующим коэффициентам уравнений (1П.8) и (111.11). [c.39] Вернуться к основной статье