Проведение калориметрического опыта

Измерение температуры. При проведении калориметрического опыта повышение температуры, как правило, небольшое (от I до 5°С). Точное измерение такой небольшой разности температур требует особой тщательности. Измерение температуры обыкновенно несложно, что нельзя сказать про измерение 2- После подвода теплоты температура 2 в калориметре изменяется во времени, и поэтому для правильного ее измерения термометр должен быть по возможности малоинерционным. [c.176]

Описанный калориметрический термометр имеет высокую чувствительность, однако температурный интервал его применения составляет только 2°С. Поэтому в различных интервалах температур приходится пользоваться разными термометрами. Чаще всего эти калориметрические термометры изготовляются на интервалы 25—27°, 24—26 " и 20—22°С. При необходимости проведения калориметрических опытов в других температурных интервалах возникает вопрос об изготовлении калориметрических термометров специальна для этой цели. [c.72]

ПРОВЕДЕНИЕ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОГО ОПЫТА И ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТА [c.228]

При проведении калориметрического опыта удобно за единицу времени принять промежуток времени между двумя последовательными отсчетами температуры. Это и принято в дальнейшем изложении. [c.232]

НЕКОТОРЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ПРОВЕДЕНИЯ калориметрического ОПЫТА [c.239]

В настоящем параграфе рассмотрен ряд частных вопросов, имеющих существенное значение для правильной постановки и проведения калориметрического опыта. [c.239]

Следует иметь в виду, что при прочих равных условиях величина поправки на теплообмен возрастает с увеличением продолжительности главного периода опыта. А так как эта поправка не может быть точно.вычислена — поскольку закон охлаждения является приближенным,— то при подготовке и проведении калориметрического опыта необходимо принять все меры к тому, чтобы сократить продолжительность главного периода и тем самым уменьшить величину поправки на теплообмен, а следовательно, и погрешность ее расчета. Именно поэтому обычно рекомендуется измельчать реагенты перед опытом, заботиться о хорошем размешивании калориметрической жидкости и т. д. [c.245]

ПРИМЕРЫ ПРОВЕДЕНИЯ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИХ ОПЫТОВ [c.255]

Ниже описаны примеры проведения калориметрических опытов. Подробное ознакомление с этими примерами будет полезным при изучении основ калориметрии. [c.255]

Что касается необходимой точности термохимических данных, то она обычно определяется условиями задачи. Стремление к достижению излишней точности часто неоправданно усложняет эксперимент. С другой стороны, достижение высокой точности результата часто является очень трудным, а иногда даже и невозможным. Здесь всегда надо различать две стороны вопроса. Первая — это возможности самой применяемой калориметрической методики и используемой в ней аппаратуры. Они должны быть таковы, чтобы достижение заданной точности было реальным. Вторая — это условия, относящиеся к самому процессу чистота исходных веществ, полнота и однозначность протекания процесса (отсутствие побочных реакций, связанных с выделением или поглощением теплоты), возможность строгого определения конечного состояния веществ и др. В термохимической практике нередки случаи, когда именно эти условия ограничивают точность получаемого результата. Поэтому чисто химические вопросы имеют большое значение как при выборе пути определения термохимических величин, например при выборе принципиальной возможности проведения однозначного процесса или осуществления равновесных условий, так и при его практической реализации (доказательства однозначности протекания процессов-в условиях проведения калориметрического опыта). [c.10]

Кроме установления эталона в первом сообщении Международной термохимической комиссии приведены подробные рекомендации, касающиеся подготовки вещества для сожжения, условий проведения калориметрического опыта и введения при вычислении результатов необходимых поправок. Использование эталона и выполнение этих рекомендаций дало возможность исследователям [c.17]

Подробности о проведении калориметрического опыта см. I, стр. 233—249. [c.39]

При проведении калориметрического опыта следует обратить особое внимание на необходимую продолжительность главного периода опыта. Массивная бомба имеет значительную термическую инертность, и должна быть полная уверенность в том, что ход температуры в конечном периоде обусловлен только теплообменом калориметрической системы с окружающей средой, а не теплообменом между бомбой и калориметрической жидкостью. Продолжительность начального и конечного периодов опыта должна быть такова, чтобы обеспечить необходимую точность в измерении соответствующих ходов температуры . [c.43]

При.мер проведения калориметрического опыта и вычисления величины Д/ в нем см. в Приложении (стр. 414). [c.45]

ПРОВЕДЕНИЕ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОГО ОПЫТА [c.85]

Существенно влияет на методику измерений и длительность процессов, которая варьирует от долей секунды до десятков часов. В соответствии с этим изменяется и длина главного периода калориметрического опыта. Увеличение длительности главного периода связано с повыщением требований к точности учета теплообмена калориметра с оболочкой, а следовательно, к методике проведения калориметрического опыта. [c.132]

Герметизированный калориметрический сосуд в собранном виде помещается внутрь пришлифованного к нему тонкостенного (0,1 мм) медного цилиндра, прикрепленного теплоизоляционными растяжками к крышке гнезда калориметра. На внешнюю поверхность цилиндра намотан нагреватель для определения теплового значения калориметра, а также прикреплены спаи батареи дифференциальных термопар, служащих для измерения разности температур калориметра и оболочки. Вторые спаи термопар прикреплены к внутренней поверхности крышки гнезда калориметра. Общий вид калориметра дан на рис. 44. Подробности проведения калориметрического опыта в таком варианте см. ч. I, гл. 8, 5. [c.182]

Проведение калориметрических опытов и обработка результатов измерений [c.311]

При проведении калориметрических опытов с пустым калориметром тепловое значение Ш пустого калориметра может быть найдено по формуле [c.328]

Проведение калориметрического опыта методом смешения в принципе не имеет специфических особенностей. Опыт делится на начальный, главный и конечный периоды. Главный период, как обычно, начинается с момента ввода измеряемого количества теплоты Q в калориметр (сбрасывание образца или ампулы с образцом) и заканчивается тогда, когда распределение теплоты в калориметрической системе можно считать законченным. В начальном и конечном периодах измеряется температурный ход калориметрической системы, и, кроме того, перед вводом образца в калориметр еще и температура образца Образец (или ампулу с образцом) перед опытом долго выдерживают в печи, чтобы его температура была постоянной. При расчете д (уравнение (131)) следует учитывать, что в главном и конечном периодах опыта в калориметрическую систему входит исследуемый образец. Величину д можно вычислить по формуле [c.336]

ПРОВЕДЕНИЕ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИХ ОПЫТОВ И ВЫЧИСЛЕНИЯ ИХ РЕЗУЛЬТАТОВ [c.413]

Ниже приводятся примеры проведения калориметрических опытов. [c.413]

Полный учет особенностей проведения калориметрического опыта и аппаратуры возможен для конкретных систем и методов измерений. Для многих систем и методов общим является способ проведения опыта, при котором система находится в условиях теплообмена с изотермической оболочкой. Практически и при адиабатическом режиме требуется учитывать возникающие нарушения однородности температурных полей и вызванные этим потери тепла. Температурная поправка на теплообмен вычисляется на основе теории калориметрического опыта, которая, как правило, включает предпосылки, не всегда совпадающие с реальными условиями и свойствами калориметрической системы. [c.88]

При проведении калориметрического опыта начальная температура образца и подводимая порция тепла выбирались с таким расчетом, чтобы средние температуры серии опытов, проведенных при различных давлениях, были близки между собой. Таким образом, целая серия измерений оказывалась принадлежащей одной изотерме. [c.21]

Изменение транспортных свойств вещества вызывает дополнительные трудности в проведении квазистатических опытов вблизи критической точки. Оказалось, например, что равновесная плотность в системе устанавливается очень медленно. Еще Голицын [317] заметил, что после исчезновения мениска в средней части вертикальной запаянной трубки с эфиром долгое время происходит перераспределение вещества по высоте. С тех пор это явление в однокомпонентных системах отмечалось многими исследователями [318—320]. Столетов [321] охарактеризовал его как затрудненное приближение к равновесию. Процесс релаксации плотности может длиться часами. Аналогичная картина отмечена в калориметрических опытах для околокритических состояний [297]. Перераспределение плотности вещества в адиабатических условиях [c.295]

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]

В большом числе случаев при проведении калориметрических измерений точность окончательного результата сильно зависит от точности измерения температуры калориметра в опыте, так как все остальные величины, нужные для вычисления результата, могут быть измерены с большей относительной точностью. [c.244]

Пример калориметрического опыта, проведенного с использованием этой схемы, и вычисления величины Д/ в нем приведены в Приложении, стр. 414. [c.28]

В результате проведения серии опытов по сожжению бензойной кислоты устанавливают соотношение между количеством сообщенной калориметру теплоты и вызванным им подъемом температуры данной калориметрической системы [c.44]

Одним из наиболее важных моментов методики измерений энтальпий сгорания веществ является нахождение оптимального давления кислорода в бомбе. Подбор его производится путем проведения пробных сожжений без калориметрического опыта. Необходимо добиться при этом относительно несложного инициирования горения и возможно большей полноты сгорания. Следует сказать, что повышение давления не всегда приводит к улучшению условий сгорания довольно часто лучшие результаты получаются при небольших давлениях. Это связано с тем, что при сгорании неорганических веществ полнота протекания реакции зависит от кинетики горения и от свойств продуктов сгорания, которые довольно часто находятся в твердом или жидком, а не газообразном, состояниях. В некоторых случаях существенно улучшить условия горения может разбавление кислорода инертным газом. [c.144]

Из результатов отдельного опыта может быть вычислена теплоемкость вещества при температуре Г. Для того, чтобы исследовать теплоемкость в некотором интервале температур, например 12—300°К, необходимо провести целую серию опытов, которая позволила бы с достаточной точностью установить теплоемкость при любой температуре внутри данного интервала. По результатам отдельных опытов (каждый из них может быть представлен точкой в координатах —Г) обычно проводят сглаженную кривую, которая наилучшим образом соответствует опытным данны.м, в известной степени усредняя результаты отдельных опытов и сглаживая экспериментальные погрешности 2. Число найденных из опыта точек и температурный интервал между ними должны обеспечить надежное проведение сглаженной кривой их выбирают исходя из формы кривой Се—Г и требуемой точности измерений. При точных определениях теплоемкости в интервале 12—300°К проводят около 100 отдельных калориметрических опытов. Разумеется, определение теплоемкости подразумевает предварительную столь же тщательную градуировку калориметра-контейнера во всем интервале температур (I, гл. 7). [c.313]

Определения средней теплоемкости и энтальпии нередко в настоящее время доводят до температуры 1600—1800°С, а в некоторых случаях — даже до 2500—2600°С. Калориметрический опыт при определениях средней теплоемкости проводят обычно при температурах, близких к комнатным и в его проведении не встречается затруднений. Устройство калориметров так же, как правило, не имеет специфических особенностей. Гораздо более сложно устройство печей, в которых образец (или ампула с образцом) нагревается до требуемой температуры. Конструкция печи, а также применяемый способ измерения температуры образца обычно и определяют рабочий интервал конкретных калориметрических установок для определения средних теплоемкостей- Воспроизводимость калориметрических опытов при определении средней теплоемкости довольно высока — в лучших калориметрах она достигает 0,01% (при не слишком высоких температурах при повышении температуры точность измерений быстро падает). Полученные величины средней теплоемкости могут быть использованы и для расчета истинной теплоемкости (см. гл. 12), если прямые измерения последней невозможны. [c.319]

Порядок проведения и расчета калориметрического опыта, в том числе и расчета поправки на теплообмен, в принципе не отличается от порядка проведения и расчета опытов по определению истинной теплоемкости (см. гл. 15), но количество теплоты, вводимой в калориметр, при определении теплот плавления обычно значительно больше. Поэтому опыт по определению теплот плавления, как правило, длится дольше, чем опыт по определению истинных теплоемкостей. В результате опыта находят количество теплоты Q, необходимое для перевода вещества, находящегося в калориметре, из твердого состояния при температуре в жидкое при температуре Гг (рис. 93). [c.357]

Метод проведения эксперимента и формула (8-1), по которой рассчитывается значение теплоемкости по измеренным в опыте величинам, предполагают отсутствие тепловых потерь в калориметре и отсутствие изменения температуры воздуха при дросселировании его в калориметре (см. 7-3). Последнее предположение выполняется достаточно строго, так как воздух при атмосферном давлении весьма близок по своим свойствам к идеальному газу, для которого дроссельный эффект равен нулю. При проведении же точных исследований с другими газами (особенно при повышенных давлениях) поправка на дросселирование должна быть определена в предварительном опыте с выключенным калориметрическим нагревателем (см. 7-3). [c.226]

При проведении опыта отдача тепла от гильзы калориметрического нагревателя к стенкам калориметра почти отсутствует, так как все тепловые потери от на- [c.231]

При оценке этого материала обращало на себя внимание то, что данные, полученные различными исследователями для одного и того же вещества, имея сравнительно высокую относительную сходимость (0,02—0,05%), значительно разнились между собой. Это в некоторой мере могло объясняться недостаточной чистотой сжигаемых объектов, но, по-видимому, в основном являлось следствием несовершенства методики измерения. Основным методическим затруднением являлось то, что в то время измерение теплот сгорания не могло еще проводиться сравнительным методом с использованием эталонного вещества (I, стр. 214—217). Это значительно усложняло определение теплового значения калориметрической системы. Аддитивный расчет этой величины не мог дать точных результатов вследствие сложности калориметрической системы и неопределенности ее границ. Кроме того, при аддитивном расчете теплового значения причиной расхождения данных отдельных исследователей являлись еще и неизбежные ошибки в измерении температуры. В работах того времени авторы пользовались для измерения температуры ртутно-стеклянными термометрами и должны были вводить в измерения большое число поправок, чтобы выразить изменение температуры в градусах принятой в то время водородной шкалы. Введение этих часто не вполне достоверных поправок могло внести существенные ошибки в измерение температуры. Определение теплового значения методом ввода теплоты электрическим током также не было доступно в то время многим лабораториям из-за отсутствия достаточно точных электроизмерительных приборов и приборов измерения времени. Это приводило к тому, что многие авторы часто допускали существенные систематические ошибки при определении теплового значения своих калориметров. Наконец, сама техника проведения калориметрического опыта не была еще в то время столь совершенной, чтобы обеспечить получение результатов высокой точности. Выходом из создавшегося положения явилось использование всеми авторами для оцределения теплового значения своих калориметров эталонного вещества, т. е. вещества с точно определенной теплотой сгорания. Наличие такого вещества позволило измерять теплоты сгорания остальных веществ сравнительным методом, что значительно повысило бы точность измерений. Мысль о целесообразности введения такого эталона была высказана Э. Фишером еще в 1909 г. и поддержана многими авторитетными термохимиками, в частности В. В. Свентославским [2], однако для ее осуществления предстояло провести очень большую работу. [c.16]

Измерения истинной теплоемкости при высоких температурах в настоящее время проводят чаще, чем измерения средних теплоемкостей. Обычно для определения истинной теплоемкости при высоких температурах используют адиабатические калоримет-ры-контейнеры, принцип устройства которых и порядок проведения калориметрического опыта сходны с описанны.ми ранее для адиабатических калориметров, применяемых при низких температурах ( 2 настоящей главы). Конструктивные отличия, однако, весьма существенны, поскольку при высоких температурах очень серьезное значение приобретает проблема теплоизоляции калориметра и электроизоляпии подводящих проводов. Эти затруднения быстро возрастают при повышении температуры, и в основном именно они ограничивают возможность расширения рабочего интервала таких калориметров в сторону высоких температур. Верхний предел использования адиабатических калориметров-контейнеров с периодическим вводом теплоты сравнительно невысок (1000—1100°С), но получаемые результаты более надежны, чем результаты, полученные другими методами определения истинных теплоемкостей при высоких температурах. Такие калориметры при условии тща- [c.318]

При проведении калориметрического эксперимента особенно тщательно должно быть продумано измерение разности температур ti— t исследуемого вещества на выходе из калориметра и на входе в его. Трудность здесь обусловлена тем, что теплоемкость реальных веществ сильно изменяется с изменением температуры (рис. 1-26) я экспериментальные значения Ср, полученные яри значительном изменении температу ры вещества в калориметре, будут отличаться от истинных значений Ср. Поэтому при точных. измерениях теплоемкости опыты проводятся при повышении темиературы на. несколько градусов, а в области пиков теплоемкости — всего лишь яа несколько десятых градуса. Произвести же точное измерение такой малой разности температур довольно трудно, так как ts этом случае сказываются и малейшая нестабильность материала термопары и паразитные э. д. с., вызванные его еоднородностью. [c.237]

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]

Если условия зажигания (напряжение, сопротивление проволоки, время действия тока) остаются во всех опытах постоянными, можно считать, что количество электрической энергии будет одним и тем же в опытах по сжиганию как эталона, так и исследуемого вещества и исключится при вычислении результата. Однако при точных работах предпочтительно оценивать величины энергии в каждом опыте. Особенно большое значение это приобретает при малом тепловом значении калориметрической системы. Измерение энергии зажигания часто осуществляют проведением холостых опытов, в которых импульс тока зажигания (для повышения точности его измерения) стандартизированно подается несколько раз. [c.52]

Это уравнение получено в предположении, что поправка на теплообмен равна нулю, т. е. все количество теплоты, подведенной нагревателями, идет на изменение температуры калориметрических систем 1 я 2 (ур-ния (134)). Это предполол ение может показаться вполне обоснованным, так как опыты проводят в адиабатических условиях. Но во многих случаях и для адиабатических калориметров приходится вводить небольшую поправку на теплообмен ( 1 настоящей главы). В описанном двойном калориметре (см. рнс. 90) влияние этого теплообмена на результат измерения С] исключается проведением первого опыта, в котором оба сосуда содержат одинаковую массу воды. В этом опыте отношение VI очень близко к единице, но не строго равно ей вследствие некоторой неидентичности сосудов 1 и 2, небольших различий в их расположении в гнезде 3, и возможного различия в их теплообмене с оболочкой. Во втором опыте эти факторы остаются теми л е самыми, так как расположение сосудов не меняется. Поэтому теплообмен в первом и втором опытах можно считать одинаковым и его влияние на результат измерения теплоемкости полностью исключенным. [c.350]

Одним из возможных способов экспериментальной оценки суммарной погрешности является проведение градуирбвочного опыта с жидкостью или порошковым материалом, коэффициенты теплопроводности которых достаточно велики. Однако использование таких материалов по целому ряду причин технологического характера нельзя считать оптимальным для градуировки калориметрической системы. Наиболее простой и надежный способ — проведение опыта с медным стержнем, входящим в блок по скользящей посадке. Для уменьшения контактного сопротивления проводится смазка контактной зоны исследуемой жидкостью. Градуировочные опыты позволяют непосредственно измерить поправку 9°(<, Ь) с учетом всех систематических погрешностей в измерительной цепи термопар. [c.112]

Опыты проводятся в обычном для регулярного режима порядке. Оба образца до начала опыта выдерживаются сперва в верхней кимере, пока не приобретут ее температуру. Затем один из образцов с помощью поворотного устройства перемещается в нижнюю камеру. После проведения опыта образцы меняются местами. Затем печь переводится на другой тепловой режим, и работа повторяется в том же порядке. При этом вакуум ная установка поддерживает необходимое остаточное давление, которое контролируется с помощью термопарной лампы и вакуумметра. Проверка описанной измерительной методики и опытной установки проводилась на графите (совместно с А. В. Елисеевым и В. А. Андриановой), степень черноты которого, как эталона, была измерена калориметрическим методом. Расхождение указанных результатов из111ерений лежало в пределах ошибок опыта. [c.374]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...