Калориметрические термометры сопротивления

В третьей главе описаны термометры сопротивления. Рассмотрены вопросы, которые имеют отношение к использованию этих приборов в калориметрии устройство образцовых и калориметрических термометров сопротивления, методы измерения сопротивления термометров и расчета температуры. Материал иллюстрирован рядом примеров. Отдельно рассмотрены полупроводниковые термометры сопротивления и некоторые специфические особенности использования термометров сопротивления в калориметрических работах. [c.5]

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОМЕТРОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ В КАЛОРИМЕТРИИ Измерение температуры калориметрическим термометром сопротивления [c.132]

Устройство калориметрических термометров сопротивления чрезвычайно разнообразно, поэтому ниже будут описаны лишь некоторые типичные примеры. Наиболее простой калориметрический термометр сопротивления представляет со- [c.135]

Рис. 22. -Калориметрический термометр сопротивления с чувствительным элементом в У-образной трубке

Рис. 23. Герметичный калориметрический термометр сопротивления на геликоидальном каркасе

КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ [c.112]

Калориметрические термометры сопротивления ИЗ [c.113]

Градуировка калориметрических термометров сопротивления производится по реперным точкам 0°, 100° и при температуре 300° путем сличения с показаниями образцового термометра 1-го разряда. [c.113]

Калориметрические термометры сопротивления [c.115]

Ртутно-стеклянные калориметрические термометры не обладают ценным свойством калориметрических термометров сопротивления, заключающимся в существенном снижении влияния градуировочных погрешностей на измерение малых разностей температур. Градуировка метастатических и калориметрических ртутно-стеклянных термометров осуществляется в нескольких (не более пяти) точках шкалы. Величина же погрешностей шкалы в промежуточных точках весьма неопределенна вследствие неоднородного сечения капилляра. [c.141]

Калориметрическое устройство состоит из массивного медного калориметра 7 (массой 10 /сг), на боковую поверхность которого поверх изоляции навивается платиновый термометр сопротивления. Тарировка термометра сопротивления осуществляется по образцовому термометру. Калориметр снабжается боковыми экранами, гер- [c.143]

Цилиндр 9 плотно вставляется в тонкостенный дюралюминиевый стакан 10, на боковой поверхности которого намотан платиновый термометр сопротивления 11, служащий для поддержания адиабатических условий опыта. Теплоизоляция калориметрической системы осуществляется с помощью автоматически регулируемой адиабатической оболочки. Погрешность измерений не превышает 1%. [c.17]

Устройство термометров сопротивления очень разнообразно, так как металлическая проволока, составляющая чувствительный элемент термометра, может быть вмонтирована разными способами в самые различные по форме приборы. Некоторые термометры сопротивления, применяемые при калориметрических измерениях, будут описаны в 6 настоящей главы. Значительно меньше различаются по устройству платиновые термометры сопротивления, предназначенные для воспроизведения температурной шкалы с высокой точностью. Такие термометры называются эталонными или образцовыми. В Положении о Международной практической температурной шкале содержится ряд рекомендаций относительно изготовления таких термометров. [c.88]

Иначе обстоит дело в работах (измерение истинной теплоемкости в широком интервале температур и др.), где в каждом калориметрическом опыте необходимо знать действительное значение изменения температуры в градусах. В этих случаях калориметрические термометры должны быть обязательно проградуированы в Международной температурной шкале, а при использовании их для измерения температуры ниже кислородной точки — также и в этой области. Градуировка таких калориметрических термометров проводится описанным выше способом (см. гл. 3, 3). Расчет температуры по сопротивлению термометра при измерениях истинной теплоемкости, а также в других работах, когда в размерность измеряемой величины входит температура, необходимо проводить в каждом опыте. [c.135]

Однако этим изменением вполне можно пренебречь, если колебания температурного интервала в калориметрических опытах невелики. Так, для платинового термометра в интервале О—100° С величина а изменяется не более, чем на 0,04% при изменении температуры на ГС. Следовательно, если при подъеме температуры примерно на 1° С интервалы, в которых были проведены калориметрические опыты, сдвинуты друг относительно друга не более, чем на 0,25°, погрешность из-за того, что значение а этих опытах принято постоянным, не превысит 0,01%. Приблизительно таковы же (а иногда даже менее строги) требования к постоянству температурного интервала в случае применения других термометров сопротивления (медный, золотой и т. д.). Однако при использовании термисторов из-за значительно более быстрого изменения их температурного коэффициента сопротивления с температурой следует стремиться к тому, чтобы величины R и Я были более близкими. [c.135]

Наряду с ртутными термометрами и термометрами сопротивления термопары имеют широкое и разнообразное применение в калориметрии. Они используются как для измерения основной в калориметрии величины — изменения температуры калориметра в опыте,— так и для других термометрических измерений, необходимых при проведении калориметрических работ (измерения температуры печей, термостатов, криостатов и др.). Особенно удобны термопары в тех случаях, когда по условиям работы необходимо контролировать или регули- [c.163]

Иногда термометр сопротивления навивается на внешнюю поверхность калориметрического сосуда и укрепляется на нем в слое изоляционного лака. Такие термометры изготовить легче, чем переносные, но их градуировка значительно сложнее и менее надежна, к тому же сопротивление термометров, жестко укрепленных в слое лака, меняется со временем (см. гл. 3, 6). [c.202]

В ряде работ роль нагревателя выполнял сам термометр сопротивления. В этих случаях во время нагревания калориметрической системы приходится нагружать термометр большим током. Использование термометра сопротивления в качестве нагревателя вряд ли можно считать целесообразным по следующим причинам. Во-первых, при таком использовании термометра приходится резко изменять ток, проходящий через его чувствительный элемент во время калориметрического опыта. Это усложняет вычисление результатов измерения. Во-вторых, при использовании термометра в качестве нагревателя экспериментатор лишается возможности контролировать температуру во время нагревания, а во многих случаях это необходимо. В-третьих, применение в качестве нагревателя платиновой проволоки, сопротивление которой сильно зависит от температуры, значительно усложняет измерение работы электрического тока. [c.203]

Однако в общем случае кроме изучаемого теплового процесса и теплообмена в калориметрических опытах возможны и другие источники теплоты, например трение мешалки о калориметрическую жидкость, ток в термометре сопротивления, испарение жидкости в негерметичных жидкостных калориметрах, различные побочные физические и химические процессы с исследуемыми веществами и т. д. Будем для краткости называть все тепловые процессы, кроме изучаемого и теплообмена, побочными тепловыми процессами. [c.238]

Оставляя в стороне вопрос о погрешностях, обусловленных инерцией термометра и теплообменом его с окружающей средой, перейдем к рассмотрению ошибок измерения температуры с помощью калориметрического термометра, обусловленных погрешностями, возникающими при его градуировке и при измерении его сопротивления. [c.113]

Ниже в качестве примера приведено с необходимыми пояснениями описание серии опытов по определению теплового значения калориметра сх иганием бензойной кислоты. Пример взят из работ лаборатории термохимии МГУ. Опыты проводились в калориметре, изображенном на рис. 4. Температура калориметра измерялась платиновым термометром сопротивления (I, стр. 138) Навеска бензойной кислоты в разных опытах умышленно изменялась в некоторых пределах, так как тепловое значение калориметрической системы надо было определить в некотором диапазоне подъемов температуры. Все другие составляющие калориметрическую систему части, кроме навески бензойной кислоты, во всех опытах были одинаковы. Так как максимальное различие в навеске бензойной кислоты было 0,2 г и теплоемкость этого количества ее ничтожна по сравнению с теплоемкостью всей системы, поправка на приведение к стандартной калориметрической системе не вводилась. Полученные в серии опытов данные приведены в табл. 2. Начальная температура всех опытов была постоянной до 0,02—0,03 . [c.45]

Измерения температуры в таких калориметрах могут производиться практически любым из применяемых в калориметрии термометров — высокочувствительным калориметрическим ртутным термометром, термометром сопротивления, термистором, термопарами. Применение термопар в данном случае, пожалуй, несколько менее удобно, чем термометров других типов. [c.178]

Перед помещением калориметрического сосуда в гнездо на него надевают пришлифованный тонкостенный (0,3 мм) металлический цилиндр, на который намотан нагреватель и платиновый термометр сопротивления. Этот цилиндр дает возможность обеспечить стабильное положение подводящих проводов. Вопрос о механической нагрузке на подводящие провода в конструкциях качающихся и вращающихся калориметров является довольно важным. В описываемой конструкции вывод проводов точно по оси вращения вместе с вращающимся стержнем приводит к тому, что механическая нагрузка на провода очень невелика и приходится только на находящиеся вне калориметра концы проводов. [c.184]

Термометр сопротивления, намотанный на пришлифованный к калориметрическому сосуду цилиндр, может служить для измерения температуры калориметрической системы и разности температур калориметрической системы и оболочки. В других калориметрах такого типа (см., например, работы [78, 79]) отдельные детали сконструированы по-другому. [c.184]

Сопротивление калориметрического термометра 2 измерялось при помощи потенциометра КЛ-48 и зеркального гальванометра с чувствительностью к напряжению, равной 3,5-10 в- Схема позволяла измерять сопротивление с точностью 0,0001 ом, что в области температур выше 50° К соответствовало термометрической чувствительности 0,0005°. При более низких температурах термометрическая чувствительность постепенно снижалась вследствие уменьшения температурного коэффициента сопротивления платины (1,гл. 3). [c.310]

Часто в калориметрической практике примЕеняются переносные термометры сопротивления, которые вставляют в калориметр на время опыта. Такие термометры могут быть проградуированы вне калориметра. Устройство переносных термометров может быть различным, но очень важно, чтобы термическая инертность термометра была небольшой. Поэтому при изготовлении калориметрических термометров сопротивления чувствительный элемент стараются расположить таким образом, чтобы он находился как можно ближе к чехлу термометра и имел хороший тепловой контакт с его стенками. [c.137]

По образцовым термометрам 1-го разряда градуируются образцовые ртутно-стеклянные термометры 2-го разряда, ртутностеклянные термометры особого назначения, лабораторные термометры сопротивления и калориметрические термометры сопротивления. [c.86]

Анализ ошибок измерения температуры с помошью калориметрического термометра сопротивленил и ртутно-стеклянных термометров метастатического и калориметрического нрир-одит к выводу, что предпочтение следует отдавать калориметрическим термометрам сопротивления. [c.141]

Питание калориметрических нагревателей калориметров осуществляется от электронного стабилизированного выпрямителя, построенного на базе промышленного выпрямителя У-1136, что позволило отказаться от громоздких аккумуляторных батарей. Такой выпрямитель позволяет получить стабильное (в пределах +0,01%) плавно регулируемое напряжение при малой (менее 0,01%) гармонической составляющей мощности нагревателя. Термо-ЭДС термопар измерялась компенсационным методом потенциометром ППТН-1 класса точности по группе А, а токи и падение нап])яжения в нагревателях калориметров — потенциометром Р-375 класса точности по группе А. Дифференциальные термопары градуировались сравнением их показаний с показаниями эталонного платинового термометра сопротивления в блочном и жидкостном термостатах. [c.103]

Чтобы получить достаточно высокую точность измерения электрических величин, нужно выбрать амперметр и вольтметр не только высокого класса точности, но и с такими пределами измерения, чтобы измеряемые в опыте величины были близки к пределу прибора. Наиболее высокая точность измерений может быть получена в случае применения потенциометрического метода с четырехпроводной схемой. Электрическая схема в этом случае аналогична схеме измерения сопротивления термометра сопротивления (см. рис. 3.14) с тем лишь отличием, что дополнительно используется делитель напряжения, так как падение напряжения на нагревателе составляет обычно несколько вольт и не может быть измерено на потенциометре. Большое внимание должно быть уделено обеспечению стабильности напряжения во время опыта, так как его колебания увеличивают случайную погрешность измерений. Поэтому при точных измерениях теплоемкости для питания калориметрического нагревателя применяют батарею аккумуляторов большой емкости. [c.105]

Четыре первых члена этой формулы характеризуют влияние погрешностей электрических величин, необходимых для вычисления количества тепла, выделяемого электрическим током. Ясно, что для уменьшения этих погрешностей надо использовать амперметр и вольтметр высокой точности, причем сопротивление обмотки вольтметра должно быть большим. Однако для проведения наиболее точных экспериментов следует вообще отказаться от схемы, использующей амперметр и вольтметр, и применить метод компенсации. При этом калориметрический нагреватель включается по четырехпроводной системе и вся измерительная схема выглядит аналогично схеме для измерения сопротивления термометра сопротивления (рис. 3-11). только в случае необходимости к потенциометру добавляется делитель напряжения. Применение метода компенсации позволяет существенно уменьшить ошибки измерения напряжения и силы тока нагревателя, а ошибка, зависящая от сопротивлений вольтметра и нагревателя, выпадает совсем. [c.271]

Основные затруднения при работе с термометрами сопротивления связаны с необходимостью иметь электроизмерительные приборы высокого класса точности (потенциометр или мост, гальванометры с высокой чувствительностью к напряжению и т. д.) и с необходимостью проведения довольно сложной градуировки термометра. Измерение температуры термометром сопротивления усложняется еще тем, что температура в этом случае (в отличие, например, от измерения ее ртутным термометром) не измеряется непосредственно, а должна быть вычислена по значению сопротивления. Однако, несмотря на это, термометры сопротивления, особенно в наиболее точных калориметрических работах, в последнее время используются все чаще. Этому немало способствует быстрое развитие промышленности электроизмерительных приборов, в связи с чем потенциометры высокого класса точнтости и высокочувствительные гальванометры получили весьма широкое распространение и стали не менее доступными приборами, чем высокочувствительные ртутные термометры и необходимые для их использования оптические трубы большого увеличения. [c.133]

Ввиду наличия теплообмена между калориметром и окружающей средой, температура жидкости после достижения своего максимального значения начинает быстро понижаться. Для того чтобы показания термометра успевали следовать за изменением температуры в калориметре, те1 1ловая инерция термометра должна быть минимальной. Поэтому термометры сопротивления обычной конструкции не могут быть использованы з калориметрии и должны применяться специальные калориметрические термометры. [c.112]

Калориметрический термометр изготовляют 0быч1Н0 с ч з вст-вительным элементом, который по своей конструкции аналогичен элементу технического тгр. ом-.-гра сосо.пти-локгя, но помещен в тонкостенный плоски 11 , с чехол, и имеет б( лее низкое начальное сопротивление. Чаще всего такие тер- мометры имеют сопротивление о = 25 ом, что позволяет легко ориентировочно определять температуры, не прибегая к обычным формулам или таблицам. Действительно, если / о = 25 ом го изменение температуры в 1° (в интервале от 0° до 100°) вы- [c.112]

Если с помощью калориметрического термометра измерить сопротивление при двух близких температурах, то для нахождения разности этих температур нет необходимости в определении абсолютных значений этих температур по описанному выше методу последовательных приближений. Для вычисления малых разностей температуры (порядка 3—5°) можно рекомендовать значительно более простой способ. Небольшие участки параболы, представляющей зависихмость сопротивления платины от температуры, приближенно можно рассматривать как отрезки прямых линий, т. е. в узких пределах температур можно считать, что изменение сопротивления термометра прямо пропорционально изменению температуры. В таком случае [c.113]

Наиболее существенными источниками погрещностей измерений разности температур калориметрическим термометром являются неизбежные ощибки, свяванные с ивмерением сопротивлений термометра и влияние термической инерции самого термометра. Применение электроизмерительной аппаратуры высокого класса и тщательное проведение измерений позволяют свести ощибки, обусловленные измерением сопротивлений, до тысячны.х долей градуса. Оценить порядок величины погрешности, обусловленной влиянием термической инерции термометра, не представляется возможным. Как бы мала ни была инерция калориметрического термометра, при значительной скорости протекания калориметрического опыта, ее влияние оказывается весьма ощутимым. Это обстоятельство кладет известный предел современной точности калориметрических измерений.. Многочисленные исследования, проведенные до сего времени с целью разработать методы учета влияния термической инерции при калориметрических измеррлниях, не привели к должным результатам. Сложность задачи заключается не столько в большой скорости калориметрического процесса, сколько в неопределенности вида кривой изменения температуры среды. Вид этой кривой зависит от многих факторов, и решить задачу в общем виде на основе современной теории теплообмена пока не удалось. [c.118]

Изменение температуры калориметрического блока в процессе смешения измеряется двумя платиновыми термометрами сопротивления. Измерения проводятся по мостовой схеме с помощью прецизионного моста МОД-54 класса точности 0,01. Напряжение сигнала, снимаемое с диагонали моста, усиливается фотоусилителем и подается на самопишущий потенциометр СКВТЕЫ. Напряжение в схеме питания фотоусилителя стабилизировано. Измерения проводятся в режиме частично уравновешенного моста. Применение этой схемы позволило получить чувствительность порядка 0,0002 град на одно деление прибора. Погрешность определения А/ по описанной схеме установлена экспериментально по образцовым сопротивлениям и по разбалансу моста. При обычной величине А/, равной 0,3—0,5 град, относительная ошибка составляет -1%. [c.72]

Особенно большое значение массивные калориметры приобретают, когда необходимо измерять малые тепловые эффекты, а следовательно, важно иметь калориметр малого теплового значения. На рис. 33 показан один из таких калориметров, изготовленный в термохимической лаборатории МГУ [24] и использованный для измерения энтальпии гидрирования металлического бария. Тепловое значение его равно 100 кал1град. Жидкостный калориметр для измерения энтальпий реакции между твердым и газообразным веществами с тепловым значением такой величины изготовить практически невозможно. Внутренний объем показанного на рис. 33 калориметра 40 мл. Толщина стенок, верхней части и дна 9 мм материал— медь. Измерение температуры калориметрической системы производится платиновым термометром сопротивления, намотанным на внешнюю поверхность тонкостенного (0,7 мм) медного ведрышка, жестко закрепленного в гнезде. Собственно калориметр, внешние стенки которого пришлифованы к этому ведрышку, вставляется внутрь его перед опытом. [c.153]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...