Требования к калориметру

Основные требования к калориметрам [c.375]

Когда входное отверстие калориметра мало, трудно быть уверенным, что пучок лазера попадет в него. В этом случае можно пользоваться методами, кратко изложенными в 10, особенно если лазер излучает в инфракрасной области. Уменьшив размер лазерного пятна при помощи линзы, можно снизить требования к точности юстировки. Если взаимное положение лазера и калориметра трудно изменять, то пучок удобно перемещать за счет его преломления, двигая линзу. [c.177]

Во многих калориметрических работах термопары или чаще термобатареи используются для измерения температуры калориметра. Если измерения проводятся сравнительным методом (см. стр. 16) и температура может быть выражена в условных градусах, специальной градуировки термопар не требуется. Основным требованием к термопарам в таких [c.164]

Во многих калориметрических методиках термопары используются для измерения температур оболочек калориметра, печей, термостатов, криостатов и др. В этих измерениях обычно бывает достаточно одной термопары. Требования к точности градуировки термопар в этих случаях определяются необходимой точностью калориметрического измерения в целом. [c.167]

Формы И типы применяемых в калориметрии мешалок разнообразны, но основным требованием к ним всегда является одно — обеспечить хорошее размешивание жидкости при небольшой и постоянной во времени теплоте трения. [c.188]

Константу охлаждения калориметра вычисляют из хода температуры калориметра и разности температур калориметра и оболочки. Как ход, так и разность температур при этом могут быть выражены в любых (но одних и тех же) единицах, например в делениях шкалы зеркального гальванометра. Требования к точности определения константы охлаждения в опытах, когда используют калориметры с адиабатической оболочкой, значительно ниже, чем требования в случае калориметров с изотермической оболочкой. Это [c.251]

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]

В настоящее время в калориметрах для определения теплоемкости при низких температурах чаще всего используют платиновые термометры сопротивления. Такие термометры градуируют вне калориметра так, как это принято для образцовых термометров. В области Международной практической температурной шкалы градуировка обычно проводится по постоянным точкам, а в интервале 10—90° К —путем сличения показаний термометра с групповым эталоном. Требования к чистоте платины и все предосторожности при изготовлении термометра совпадают с требованиями, предъявляемыми к образцовым термометрам (I, гл. 1). Схематическое изображение одного из подобных термометров приведено в первой части этой книги (I, рис. 23). Термометр такого типа обычно вставляют в ячейку, находящуюся в центре калориметра. [c.302]

В любой момент времени опыта температура калориметрической жидкости (тело В) в любой точке одинакова. Эта предпосылка предъявляет определенные требования к структуре поля потоков жидкости в калориметрическом стакане водяного калориметра конструкция стакана должна обеспечивать интенсивное перемешивание жидкости вокруг бомбы (тело А) и отсутствие участков, где перемешивание незначительно. Для массивных калориметров это условие не соблюдается, так как вследствие значительной массы блока температурное поле будет неоднородно. Однако при относительных измерениях этот фактор будет частично исключаться из-за высокой воспроизводимости те.мпературного поля в двух опытах (при градуировке и измерении) при условии, что тепловой процесс локализуется в одном и том же месте [c.30]

Первым этапом при решении вопроса о пригодности того или иного калориметра является детальный анализ научной задачи, стоящей перед исследователем. Для того чтобы правильно выбрать прибор, следует определить природу изучаемого процесса, граничные условия его проведения, требования к точности измерения, состав и свойства исследуемого вещества. [c.153]

В целом ряде случаев, особенно если калориметр предназначается для изучения веществ с А, < 0,2 Вт/(м К), требования к строгой изотермичности границ исследуемого слоя реализуются достаточно просто, поэтому ограничения на выбор координаты заделки термопар Б ъ С удается полностью снять. Например, при определенных условиях для замера среднего по поверхности перепада температур 5 (т) можно использовать термопары Б VI С, размещенные в центральном сечении х = 0 калориметра. Чтобы найти соответствующие такому режиму опыта ограничения, обратимся к зависимости (2.86). Из нее следует, что равенство 9 (О, т) = 9 (т) имеет место, если в опытах будет выполняться условие [c.86]

Общие требования, предъявляемые к определению влажности п а р а п р и п о м о щ и калориметров [c.212]

Измерительные системы рассмотренных выше Х-калориметров в соответствии с предпосылками использованного в них метода тонкой пластинки должны удовлетворять целому комплексу требований, касающихся выбора оптимальных перепадов температуры в образце и тепломере, оптимальной скорости разогрева измерительной системы, допустимых значений теплового сопротивления образцов, приемлемого соотношения теплоемкостей образца, пластинки тепломера и стержня. Исходными соотношениями при выборе указанных параметров могут служить принятые ранее ограничения (1-81), (1-84), (4-6) и (4-28). От их удачного сочетания во многом зависит простота расчетных формул и точность измерения теплопроводности. К сожалению, предъявляемые к измерительной системе требования имеют сложную взаимосвязь и перечисленные исходные соотношения в представленном виде мало пригодны для осуществления конкретного расчета системы. [c.115]

В целях упрощения методики эксперимента и обеспечения измерений с наибольшей возможной точностью схема калориметрического устройства должна удовлетворять целому ряду требований. В частности, ядро и блок калориметра следует изготавливать из металла с максимальной теплопроводностью в сотни раз превышающей теплопроводность исследуемых веществ К. Блок, ядро и нагреватель должны в совокупности обеспечивать строгую изотермичность температурного поля на наружной и внутренней поверхностях испытуемого слоя. Суммарная теплоемкость исследуемого слоя С должна оставаться [c.120]

Поправки Ai o (t) и Ато (t) в калориметрах для жидкостей, рассчитанных на работу при высоких давлениях, становятся соизмеримыми с величиной полезного сигнала (т) по двум причинам. Во-первых, опыт показывает, что паразитные термо-э. д. с. в цепях термопар Я и Б могут достигать примерно 1 град на каждые 100 град возрастания температуры калориметра. Во-вторых, высокие давления не позволяют монтировать спаи термопар Я и в непосредственной близости к слою, их приходится удалять от слоя на расстояния до 3—5 мм. При таком положении параметры AOq (7) и Ат (t) могут называться поправками лишь условно, фактически они становятся постоянными прибора и должны отыскиваться с максимальной точностью. Необходимую точность могут обеспечить, естественно, только такие опыты, в которых АОц (t) и Ат,, (t) будут измеряться непосредственно. Указанному требованию удовлетворяют градуировочные опыты со вспомогательным ядром, высота и диаметр которого превышают размеры основного ядра на толщину слоя, т. е. составляют соответственно 21 + 2/г и 27 я + 2/г. Такое ядро должно входить в отверстие блока по скользящей посадке. Для обеспечения лучшего теплового контакта ядра с блоком остающийся между ними зазор целесообразно заполнять жидкостью с высокой теплопроводностью. При соблюдении отмеченных условий измеренные в градуировочном опыте сигналы в б. я ( ) и Тя. б (О совпадут с искомыми паразитными перепадами Ado (t) и Атц ( ) рабочего опыта [c.137]

Описанный калориметр удовлетворяет, в первом приближении, всем требованиям, предъявляемым к универсальному калориметру для определения теплот смешения. [c.17]

Отсюда следует, что вопросы термометрии (раздел физики, задачей которого является изучение основ и разработка методов точного измерения температуры) играют в калориметрии очень существенную роль. Точность измерения тепловых величин часто и определяется точностью, достигнутой в измерении температуры. Кроме того, при решении термохимических задач часто приходится предъявлять к измерению температуры специфические требования и в зависимости от ряда конкретных условий калориметрического измерения (температура, при которой протекает изучаемый процесс, величина его теплового эффекта, размер калориметра, точность измерения и др.) выбирать тот или иной тип термометра, а часто и определенную его конструкцию. [c.15]

Температура среды (тело О), в которую помещается калориметр, постоянна во времени и одинакова во всех ее точках. Эта предпосылка достаточно хорошо реализуется в опыте, хотя точное ее осуществление и затруднительно. В изотермических калориметрах оболочка играет основную роль при защите ядра системы от возможных колебаний температуры в помещении, где находится калориметр. Изменение температуры в помещении приводит к изменению условия теплообмена выступающих частей калориметра, что является источником случайных погрешностей при измерении количества теплоты. Требование однородности температуры среды вытекает из законов теплообмена между твердым телом и средой, что обобщено в уравнениях (П.4) и (П.9). [c.31]

Требования к калориметру можно сформулировать на основе предшествующего анализа научной задачи. В первую очередь следует определить нужный режим работы калориметра (изотермический, изопериболический, [c.153]

Требования к калориметру. Для вьшолнения данных исследований может быть использован изотермический дроп-калориметр или сканирующий калориметр, работающий при постоянном давлении. Ячейки калориметра должны быть приспособлены для размещения образцов малой массы, а также для работы с разбавленными растворами. Уровень шумов калориметра должен быть максимально понижен, поскольку наряду с относительно высоким экзотермическим эффектом (разложение) прибор должен регистрировать малые эндотермические эффекты (плавление). Особенно строгие ограничения налагаются на уровень долговременного шума. Это вызвано большой продолжительностью (или значительным температурным интервалом) реакции, и необходимостью воспроизводимого и точного разделения кривой теплового потока и базовой линии для проведения кинетического анализа. [c.158]

В схеме на рис. 4-17, а длина трубы 2 строго совпадает с высотой блока 1 и для герметизации ее торцов используются стальные гайки 7 с медными прокладками. В схеме на рис. 4-17, б труба 2 значительно длиннее блока 1, концы ее принудительно охлаждаются проточной водой (змеевик 10) и герметизируются подвижными поршнями 7, снабженными набором ( оропластовых уплотняющих колец. Для устранения утечек тепла из зоны блока выступающие участки трубы снабжены вспомогательными нагревателями 9 и дифференциальными термопарами с подключенными к ним позиционными автоматическими регуляторами (на рисунке не показаны). Блоки в обеих схемах окружены эффективной теплоизоляцией б нагреватель 5 собирается из нихромовых спиралей, размещенных внутри керамических трубок в канавках блока. Предъявляются повышенные требования к равномерному размещению спиралей по боковой поверхности блока. Впуск исследуемой жидкости в калориметр осуществляется по трубкам 5 малого сечения. Системы маностатирования и компенсации термических расширений на схемах не показаны. [c.135]

Иногда различные обстоятельства, главным образом требования к химической устойчивости, заставляют отказываться от металлических калориметрических сосудов и пользоваться для их изготовления другими материалами (стекло, кварц, пластмасса). Нередко для уменьшения теплообмена в каче-4 тве калориметров используют стеклянные сосуды Дьюара 20, 21]. Однако в точных калориметрических работах употребление металлических калориметрических сосудов предпочтительнее. Плохая температуропроводность стекла и значительно большее его теплоизлучение отрицательно сказываются на проведении калориметрических измерений. Химическую устойчивость калориметрического сосуда можно обеспечить выбором соответствующего материала сосуда или йанесением на его внутреннюю поверхность тонких слоев соответствующих покрытий. [c.186]

Требования к уменьшению теплообмена, обусловленного теплопроводностью и конвекцией воздуха, являются альтернативными. При увеличении расстояния между калориметро.м н оболочкой уменьшается количество теплоты, теряемой калориметром вследствие теплопроводности воздуха, но конвекция при этом увеличивается. Расстояние между стенками калориметрического сосуда и оболочки около 10 мм является оптимальным независимо от размеров и форм калориметра. При таком расстоянии конвекция практически исключается при всех допустимых в калориметрии величинах А/, а тепло-потери, обусловленные теплопроводностью воздуха, невелики. [c.229]

Многоцелевой детектор DO, более компактный, чем DF, был создан через пять лет после него. Основными требованиями к DO нри его создании были падежная идентификация электронов и мюонов и хорошая точность при измерении параметров струй и недостающей поперечной энергии Ет. Основными системами детектора являются немагнитный центральный трекер, калориметр (электромагнитный и адронный) на основе урана и жидкого аргона и мюонный спектрометр. [c.201]

В калориметре, описанном в [21], тепловой дрейф был еще меньше - при пизительно 0,07 Дж/ч. Снижая требования к погрешности измерений, можно сконструировать очень простой прибор. Так, в стеклянном кало 1метре Валле [22] погрешность измерения энтальпии равна 0,5 % при тепловом дрейфе 4,2 Дж/ч. [c.77]

Максимально допустимый уровень щумов можно установить исходя из требований к точности измерений. В общем случае уровень шума определяет наименьший тепловой эффект, который способен регистрировать калориметр. Если тепловой поток мощностью в 1 мВт необходимо измерить с относительной погрешностью 1 %, амплитуда шумов не должна превьппать 10 мкВт, что практически невозможно. Если градуировка обеспечивает требуемую точность, то требования к линейности, наличию единственной аппаратной функщш и определенной постоянной времени калориметра определяются необходимой точностью измерения временной (или температурной) зависимости теплового эффекта. [c.154]

При выборе калориметра необходимо руководствоваться следующими рекомендациями. Прежде всего надо решить, какой прибор рационально использовать изготовленный в лаборатории или промышленный. Применение самодельного калориметра оправдано в двух случаях либо когда проводятся простые исследования по методике, не требующей сложного технического оснащения, либо при вьшолнении специальных исследований, для проведения которых не предназначен ни один промышленный прибор. Следует иметь в виду, что любой про-мьшшенный калориметр - результат компромиссного сочетания часто несогласованных (даже противоречивых) разнообразных требований к его конструкции и характеристикам ради расширения области применения прибора. С другой стороны, конструирование и изготовление калориметра в лаборатории сопряжено со многими техническими трудностями. Если есть возможность решить научную задачу при помощи промышленного калориметра, следует использовать серийную модель. [c.154]

Второй особенностью тонко-дисперсных материалов является го, что они достаточно хорошо поглощают излучение. Сквозное изл челг е через дисперсный материал обычно ослабевает до пренебрежимо а-лых значений, если толщина слоя в десятки раз превышает размеры частиц. Исходя из этого выгодно, чтобы толщина испытуег.юго слоя в калориметре выбиралась достаточно большой, согласовызачас., с размерами частиц вещества. К сожалению, такое требование вст. -пает в противоречие с ограничением допустимой теплоемкости слоя, поэтому в общем случае может возникать потребность в оценке влияния сквозного излучения на измеренную в опыте эффективную теплопроводность вещества. [c.132]

Таким образом, к конструкции и условию работы дифференциального калориметра предъявляются следующие требования 1) две калориметрические системы должны быть, насколько это возможно, одинаковы и симметрично размещены в оболочке 2) исследуемый образец и образец сравнения должны быть близки по теплоемкости, геометрическим размерам, теплопроводности и другим факторам, способным вызвать термическ)по асимметрию. [c.39]

Любой теплообмен между образцом и калориметрическим веществом должен осуществляться таким образом, чгобы изменение температуры (измеряемая величина) было по возможности максимальным. Массивные калориметры наиболее полно удовлетворяют этому требованию. В этих приборах калориметрический сосуд идентичен калориметрическому веществу (калориметрический блок). Потери теплоты вследствие излучения, теплопроводности и конвекции можно свести к минимуму путем разработки конструкции прибора, обеспечивающей наименьший теплообмен. Например, внешнюю поверхность блока калориметра полируют, а металлический блок помещают в сосуд с двойными стенками (термостат), внутреннюю поверхность которого также полируют. В качестве жидкости для термостата можно использовать воду. Кроме того, между блоком и термостатом может быть воздух (или вакз м). Ва-куумирование исключает любые потери тепла путем конвекции и теплопроводности. Аналогичный результат получают и при достаточно тонком слое воздуха между блоком и термостатом, если между ними установлена дополнительная защита от конвекции — тонкостенный полый металлический цилиндр, полированный с обеих сторон. [c.96]

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]

Если твердые или жидкие вещества сгорают при высоком давлении газа-окислителя в закрытом сосуде, F= onst (в калориметрической бомбе), то методика проведения эксперимента должна отвечать следующим дополнительным требованиям. Реакщюнный сосуд должен быть герметичным и изготовлен из химически устойчивого материала к продуктам реакщш (оксидам, нитридам, сульфидам, фторидам и соответствующим кислотам). Природа протекающей реакции и ее конечные продукты должны быть точно известны реакция должна протекать быстро и до конца. Перед экспериментом в реакционный сосуд наливают небольшое известное количество воды для того, чтобы насытить реакционный объем водяным паром. В этом случае при сжигании исследуемого образца вода, образующаяся в результате реакции, конденсируется количественно измеряемая теплота сгорания называется, зыс-шей теплотворной способностью . Для градуировки калориметра сгорания, т.е. для определения его теплового значения, применяют стандартные калориметрические вещества, например, бензойную кислоту, теплота сгорания которой в кислороде определена с погрешностью до 0,01 %. [c.101]

Конструкция .-калориметра. Известно, что вещество в жидком и газообразном состояниях обладает существенно различными свойствами, однако исследовать их целесообразно в одном калориметрическом устройстве, которое должно удовлетворять сочетанию довольно разнообразных требований. В частности, жидкости в отличие от газов обладают относительно высокими значениями теплопроводности [А, 0,1-+ Вт/(м К)]. Кроме того, для предотвращения конвективного теплообмена и выполнения условия ОгРг<10 приходится работать со слоями толщиной /г = 0,2- 0,8 мм и перепадами температуры 9 = 3- 10 °С. В свою очередь газы и пары требуют надежной герметизации рабочего объема калориметра. [c.107]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...