Калориметры для измерения удельной теплоемкости

Подведение к образцу известного количества теплоты при определении его теплоемкости осуществляют с помощью электрического нагревателя. Чтобы уменьшить влияние систематических погрешностей из-за контакта источника энергии с образцом, предложены другие методы нагревания, например потоком медленных электронов [51, 52], индуцированными вихревыми токами [53, 78]. Ниже рассмотрены несколько вариантов методов и соответствующих калориметров для измерения удельной теплоемкости. [c.111]

Метод Джоуля. Джоуль [79] впервые применил дифференциальный метод для измерения удельной теплоемкости (рис. 9.10). Использованный им калориметр содержал два совершенно одинаковых сосуда. В один из них наливали жидкость, удельную теплоемкость которой требовалось определить, в другой - воду. Массы исследуемой жидкости [c.111]

Проточные калориметры предназначены для исследования жидких и газообразных веществ в потоке. С их помощью можно определять тепловые эффекты химических реакций, теплоту смешения газов и растворов и, если последняя известна, концентрацию растворов. Кроме того, проточные калориметры можно использовать для измерения удельной теплоемкости текучих сред, пропуская через среду известный тепловой поток. [c.142]

Калориметр проточный - калориметр, предназначенный для измерения удельной теплоемкости и теплового эффекта реакций, протекающих в жидких или газообразных средах в условиях стационарности потока среды его измерительный принцип основан на измерении локальной разности температур. [c.170]

Жидкостные калориметры находят широкое применение для определения удельной теплоемкости различных веществ путем измерения подъема температуры АТ образца при подводе известного количества электрической энергии AQ. Удельная теплоемкость, определенная таким образом, равна [c.15]

Е. Контакт с хорошо перемешиваемой, жидкостью или с идеальным проводником. В калориметрии и в других методах измерения, связанных с теплопередачей, часто оказывается, что поверхность твердого тела соприкасается с жидкостью, перемешиваемой настолько хорошо, что температура жидкости всюду одинакова. Пусть твердое тело имеет теплопроводность К, площадь поверхности 5 и температуру поверхности V, причем v сохраняет постоянное значение на всей поверхности. Пусть, далее, хорошо перемешиваемая жидкость, соприкасающаяся с твердым телом, имеет массу М и удельную теплоемкость с, и пусть ее температура равна V. Для общности предположим, что в жидкость с массой М поступает в единицу времени от внешнего источника количество тепла Q и что потеря тепла вследствие излучения в среду с температурой г/о (отнесенная к единице площади в единицу времени) составляет //j(K — Uq). Если SV — увеличение температуры жидкости с массой М за время о , то мы можем написать [c.29]

Упрощается проведение эксперимента с образцовым веществом по сравнению с опытами по электрической градуировке калориметра. Практически как точные, так и технические определения теплоты сгорания всегда производят путем градуировки (определения теплового эквивалента) калориметра по тепловому эффекту сжигания образцового вещества, например бензойной кислоты. В некоторых случаях образцовое вещество служит не для измерения теплового эквивалента, а для проверки надежности аппаратуры. Так, бензойную кислоту или окись алюминия используют для аттестации калориметров в области низких или высоких температур соответственно, сравнивая полученные значения удельной теплоемкости или энтальпии с табличными данными. [c.9]

В работе Н. Е. Шмидт и В. А. Соколова [74], выполненной в ИОНХ, был применен адиабатический калориметр с периодическим вводом тепла для интервала температур 300—1000 К. Образец корунда массой около 20 г помещали в платиновую ампулу, окруженную тремя экранами-ширмами первый экран— адиабатический, второй и третий — теплозащитные. Температуру измеряли с помощью платинового термометра сопротивления Яо = 7,6 Ом). Тепловой эквивалент калориметра определили с погрешностью 0,5%. Сравнение экспериментальных данных удельной теплоемкости с результатами работ [62, 103] свидетельствует о достаточно хорошей сходимости измерений (до 0,5%) во всем диапазоне температур. [c.186]

Если проточный калориметр используется для определения теплового эффекта химической реакции двух сливающихся жидкостей (рис. 9.27), реакционный объем обычно непостоянен. Кроме того, по ходу реакции изменяются плотность, скорость течения и удельная теплоемкость реакционной системы, а следовательно, и градуировочный коэффициент, который при данных условиях определить чрезвычайно трудно. Такие калориметры, за редким исключением, можно использовать только для измерения теплот реакции в разбавленных растворах, когда можно пренебречь изменениями величин V, р, С, определяющих градуировочный коэффициент проточного калориметра. В любом случае скорость течения к и координата Х2 должны быть выбраны таким образом, чтобы в точке Хг реакция уже завершилась. Кинетика реакции при этом, естественно, не может быть исследована. [c.146]

Значительное количество данных о теплоемкостях растворов было в последние годы получено с помощью проточных калориметров (см., например, [2—4] и библиографию в этих работах). Кроме высокой производительности и отсутствия паровой фазы, к достоинствам этого метода следует отнести удобство использования раствора предыдущей концентрации как эталона для последующей в дифференциальных измерениях. Это позволяет добиться более высокой по сравнению е другими методами воспроизводимости результатов при определении избыточной теплоемкости. Однако проточный калориметр измеряет объемную теплоемкость, и для ее перевода в мольные или удельные величины требуются данные о плотностях растворов. [c.195]

Нернст и Линдеман [691 описали массивный дроп-калориметр для измерения удельной теплоемкости. Рис. 9.7 иллюстрирует конструкцию этого прибора. Вся система находится в изотермической среде (тающий лед). Изменение температуры калориметрического вещества измеряется при помощи десяти термопар железо - константан, установленных между калориметрическим веществом и изотермическим кожухом. [c.108]

Метод Нернста. Нернст и Ойкен [80—82] разработали калориметр для измерения удельной теплоемкости при низких температурах. Нернст использовал этот калориметр для проверки собственной тепловой теоремы (третий закон термодинамики). Он определял удельную теплоемкость [c.112]

Для измерения удельной теплоемкости в диапазоне температур от О до 100° С применяют модификацию методики, описанной Вейсбергером [130]. В качестве калориметра используют серебряный сосуд Дьюара, оборудованный стеклянной мешалкой пропеллерного типа. Температуру измеряют стеклянным ртутным термометром или термопарой, соединенной с самописцем. Образцы нагревают при помощи высокоомной (5 ом) проволочной спирали с оксидной изоляцией спираль заключена в стеклянную трубку. Нагреватель питается от батареи с последовательно подключенным реостатом, необходимым для снижения подводимого напряжения до 5 в. После шестиминутного нагревания температура органической жидкости повышается приблизительно на 4° С, температура залитой в калориметр воды — приблизительно на 2,4° С. Удельная теплоемкость самого калориметра измеряется при помощи воды, теплоемкость которой хорошо известна. Повышение или падение температуры в калориметре при выключенном нагревателе отмечается по записям самописца, снятым через минутные интервалы, охватывающие период работы и бездействие нагревателя. Таким образом измеряется приход или расход тепла, связанные с перемешиванием жидкости и теплоотдачей. Зная среднюю скорость изменения температуры в процессе определения удельной теплоемкости, можно рассчитать поправку, которая позволяет исключить влияние теплообмена с окружающей средой на результат определения [87]. [c.110]

Измерение удельной теплоемкости. Удельная теплоемкость - количество теплоты, которое единица массы вещества должна обменивать с окружающей средой при определенных условиях, чтобы его температура изменилась на один градус. Калориметр, используемый для измерения удельной теплоемкости, содержит источник теплоты, обычно электрической, который передает определенный тепловой поток исследуемому образцу. Для измерения изметения температуры применяют различные устройства ртутные термометры, термометры сопротивления, термопары и др. При проведении калориметрических исследований необходимо, чтобы образец не обменивался дополнительной энергией со средой. Если источник теплоты вьжлючен, температура образца остается постоянной. При функционировании источника теплоты происходит обмен энергии в форме теплоты, и температура образца повьппается. Удельную теплоемкость рассчитывают исходя из известного теплового потока, времени эксперимента и конечного изменения температуры образца. [c.7]

Впервые адиабатический мощностный сканирующий калориметр был описан Перье и Ру [43], которые использовали его для определения удельной теплоемкости кварца в температурном интервале перехода а-8Ю2 -/3-8102. Несколько позднее адиабатические сканирующие калориметры с одной ячейкой были использованы для измерения удельной теплоемкости меди, латуни, серебра, никеля, кварца и кварцевого стекла [44, 45]. На рис. 8.11 схематически изображен калориметр такого типа, разработанный Сайксом. [c.88]

Одна из модификахщй этого проточного калориметра дифференциального типа предназначена для измерения удельной теплоемкости жидкостей. Обе жидкости — исследуемая и сравнения — отдельно друг от друга нагреваются электрическим током одинаковой мощности Рц. Из-за различия их удельных теплоемкостей возникает разность температур жидкостей. Подведением дополнительной теплоты (добавочной мощности АР) равенство температур восстанавливается. Разность удельных теплоемкостей исследуемой жидкости и жидкости сравнения равна [c.148]

Калориметрия, основанная на измерении изменения температуры образца при подведении к нему теплоты, — наиболее распространенный метод измерения удельной теплоемкости, особенно при очень низких температурах. Еще в 1845 г. Джоуль использовал такой калориметрический метод для определения удельной теплоемкости жидкостей в 1910г.Нернст начал работы по тщательному измерению теплоемкости твердых тел. [c.111]

В этой методике измерения температура меняется нелинейно во времени, поэтому для регистрации зависимости АО(Т) необходим двухкоординатный самопишущий прибор. Уровень кратковременного шума описываемого прибора составляет 0,3 мкВт. С помощью этого калориметра авторам удалось измерить удельные теплоемкости растворов био-логичёских веществ с воспроизводимостью результатов 1,2-10 Дж-К см . [c.90]

Кпасснческие жидкостные калориметры (калориметры смешения). На рис. 9.1 показана конструкция калориметра смешения. В таких калориметрах сосуд, заполненный калориметрической жидкостью, хорошо теплоизолирован от внешней среды. Калориметрическая жидкость должна иметь низкое давление пара в температурном интервале измерений, быть химически инертной и легко смешиваться с исследуемыми веществами. Для измерений при температурах, близких к комнатной, этим требованиям удовлетворяет вода кроме того, ее удельная теплоемкость в интервале от О до 100 °С известна с точностью до 0,001 %. [c.97]

Для проверки пригодности метода, конструкции С-калориметра, его надежности и для выявления точности измерения изобарной теплоемкости были проведены контрольные серии экспериментов [ПО] в широком диапазоне температур и дав лений на жидкостях, теплоемкость которых хорошо изучена. В качестве таких веществ были выбраны вода, этанол, н-гептан и глицерин, удельная теплоемкость которых меняется в широком диапазоне — от 2 до 6кДж/(кг К). [c.131]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...