ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Конструкция шарового бикалорнметра из "Регулярный тепловой режим " Одна из предпосылок двух методов, изложенных в главах XIX и XX, состоит в ограничении толщины 8 слоя испытываемого тепло-изолятора это ограничивает и область их применения. Определение же этими методами А иногда влечет за собой значительные ошибки, так как измерение малых толщин сопровождается значительной относительной погрешностью поэтому предыдущие методы и предназначены преимущественно для определения тепловых сопротивлений. Естественно возникает вопрос, — нельзя ли метод бикалориметра применить для слоев какой угодно толщины. При такой постановке вопроса мы уже должны сделать определенное предположение о форме ядра. Сложность математической стороны задачи заставляет остановиться на какой-либо простейшей форме. К числу таких форм относится сферическое тело, представляющее собою шар, к которому прилегает концентрический с ним шаровой слой испытываемого теплоизолятора, в свою очередь заключенный, если в том встретится надобность (см. ниже), в металлическую тонкую оболочку. [c.348] Первая предпосылка. Ядро / имеет во всех точках почти одинаковую температуру, или, точнее говоря, градиенты температур в нем весьма малы по сравнению с градиентами внутри оболочки 11. [c.348] Явление регулярного охлаждения нашего бикалориметра теоретически рассмотрено в 6 гл. VI. Формулы этого параграфа как раз и выведгны при наличии первой предпосылки. Если а конечно, они чрезмерно сложны, но если ввести вторую предпосылку, то громоздкие формулы (6.41) значительно упрощаются и позволяют связать простыми зависимостями найденный из опыта темп охлаждения т с параметрами ядра, толщиной 8 оболочки и тепловыми свойствами теплоизолятора. Поэтому эти последние могут быть определены при помощи упомянутых выше формул. Варьируя размеры ядра и оболочки, преобразовывая формулы различными способами, получаем различные варианты данного метода. [c.349] Исходя из этого, выведем расчетные формулы метода шар в шаре при условии (21.1). [c.349] Формулы (21.4) и (21.6) являются расчетными формулами первого варианта метода шар в шаре , который применяется по следующей схеме. Определяем теплоемкость С теплоизолятора, затем по (21.4) вычисляем Ж и по таблице или графику — соответствующее Б после этого формула (21.6), поскольку т известно из опыта, позволит вычислить искомое Л. Константы бикалориметра ft, С и Л должны, конечно, быть предварительно определены. [c.350] VI показано, что уже для не очень больших значений Ж, точнее говоря, начиная с Ж =2, 3,. .., зависимость между Б, Ж w. k с хорошей точностью может быть представлена уравнением (6.64), т. е. [c.350] Таким образом, величина -у перестает играть роль. [c.351] Конструкция и размеры шарового бикалориметра определяются свойствами испытываемого теплоизолятора. В соответствии с этим были разработаны и применялись несколько разновидностей прибсра. [c.352] НИИ приблизительно равном —— от внутренней поверхности наружного металлического кожуха. Более подробно об этом сообщается в 9. [c.352] Второй вариант предназначен, наоборот, преимущественно для материалов, обладающих малым объемным весом — меньше 600 и до 10 кг м . К ним относятся порошкообразные и волокнистые материалы, например минеральное и растительное волокно, вата, пух, перья, мхи и другие набивочные и насыпные материалы. Второй вариант также характерен сильным развитием полости, хотя и е в такой степени, как это имеет место в первом ва ианте здесь й 0,5. Размеры бикалориметра 0 яй20—25 мм, D 45—48 мм. [c.352] Ядро следует изготовлять из металла (чистого или сплава), удельная теплоемкость которого хорошо изучена меди, железа, бронзы, дюралюминия и т. п. Наружный кожух — из нержавеющего металла. [c.353] На рис. 120 а п б изобра кены схемы бикалориметров по второму и третьему вариантам. [c.353] Если ограничиться точностью измерения X порядка 5—10 /о, то можно применить и стеклянный бикалориметр, состоящий из двух длинногорлых шаровых колбочек, диаметры шаров и горла которых подбираются так, чтобы меньшая могла быть вставлена внутрь большей. [c.354] Во внутреннюю, меньшую, колбочку наливают -/ какую-либо жидкость, не очень плохо проводящую тепло, удельная теплоемкость которой должна быть точно известна теплоемкость стеклянного шарика также входит в С и должна быть учтена, хотя бы приближенно. Пробочная муфточка / (рис. 121), держащаяся на трении, обеспечивает неизменность взаимного положения обеих колбочек. [c.354] На первый взгляд может показаться, что вода в качестве материала для ядра непригодна, ибо она, подобно другим жидким телам, за исключением ртути и расплавленных металлов, — плохой проводник тепла, а поэтому температура внутри ядра не выравняется. 3 Это соображение не имеет значения, если только испытываемый материал имеет теплопроводность, сильно отличающуюся от теплопроводности воды, т. е. 0,5 ккал1м час1град, как это и имеет место при испытаниях эффективных термоизоляторов ибо при таком соотношении теплопроводностей и V — ядра и оболочки — несовершенная изотермичность ядра не отразится на виде расчетных формул. Это было нами доказано в 7 гл. VI теоретически и подтверждается опытом. [c.354] Наконец, возможна и такая конструкция стеклянного бикалориметра, при которой меньшая колбочка с ртутью заменягтся ртутным стеклянным термометром, резервуару которого придана шаровая форма. [c.354] Металлические выступающие наружу детали кожуха не имеют значения, так как не нарушают условия (21.1) внутренняя же поверхность его должна быть гладкой сферической и тщательно отделана. [c.355] Вернуться к основной статье