Прямая калориметрия

В работах [3—5] использованы методы дифференциального термического и рентгенографического анализов, а также прямой калориметрии с применением материалов Ga чистотой 99,999 % (по массе) 1 s чистотой 99,9 % (по массе). Установлено, что s и Ga в жидком состоянии не смешиваются в интервале концентрации -25—98 % ат.) s [5]. Температура монотектической реакции соответствует температуре 625 °С [1]. [c.207]

Прямая калориметрия заключается в охлаждении образца, нагретого до некоторой температуры t, превышающей температуру превращения в образце. Нагретый образец, заключенный в тонкостенную оболочку, [c.16]

Прямая калориметрия не применяется для изучения превращений в твердых металлах и сплавах, характеризующихся малыми тепловыми эффектами. Для этой цели разработаны другие методы, описанные пиже, обладающие большей чувствительностью и точностью. [c.16]

Коэффициент температуропроводности исследуемого материала вычисляют по формуле (32-1). Чтобы определить Шоа, ио данным охлаждения калориметра строят график In ) /(т) (рис. 32-5) по оси ординат откладывают логарифм избыточной температуры й в миллиметрах шкалы, а по оси абсцисс — время в секундах (та — Ti). Для построения графика обычно пользуются полулогарифмической бумагой. Затем на этом графике выбирают прямолинейный участок, характеризующий регулярный режим охлаждения. Значение / гоо равно тангенсу угла наклона этой прямой к оси абсцисс. Если взять из графика два каких-либо момента времени Ti и Та и соответствующие им избыточные температуры, то темп охлаждения определится из уравнения [c.524]

Обработка результатов измерений. Логарифмирование соотношения (4.17) приводит к уравнению прямой в координатах т, 1п с угловым коэффициентом, равным темпу охлаждения. Поэтому по опытным данным для всех калориметров строятся графики функций 1пб =/(т). Обычно для этой, цели используется логарифмическая бумага. Линейные участки на графиках соответствуют регулярному тепловому режиму. Темп охлаждения этих участков вычисляется по формуле [c.144]

Более подробную информацию о зависимости коэффициента теплопроводности от температуры можно получить, фиксируя температуру тонкого металлического калориметра под слоем теплозащитного материала. Хотя прямые теплофизические измерения позволяют более детально определить зависимость Х(7), рассмотренный метод имеет преимущества в широте охватываемого температурного диапазона и простоте проведения эксперимента. [c.343]

Следует заметить, что, еще до того как была окончательно установлена природа теплоты, были разработаны достаточно точные методы измерения количества тепла (калориметрия). Масса воды была заранее измерена. Учитывалось поглощение тепла стенками сосуда, лопатками и мешалкой. Теплоемкость воды и металла была известна. В результате серии тщательно поставленных опытов Джоуль установил, что между затраченной работой L и количеством полученного тепла Q существует прямая пропорциональность [c.26]

Темп охлаждения т не зависит от начального температурного поля. Он полностью определяется формами и размером охлаждаемого тела (в данном случае калориметра), величинами а, X и 7 для данного тела, температурой потока. Для всех точек тела величина т остается одинаковой, равной тангенсу угла наклона прямого участка данной кривой к оси абсцисс, на которой отложены значения х. [c.187]

Суммарное значение двух конвективных составляющих в опытах равнялось 40—50%, из которых половина, т. е. 20—25%, приходилось на прямую конвекцию от газов к калориметру. При холодном калориметре температура газов в печи резко падала до 1373—1473°К. [c.174]

Наибольшее распространение получили калориметры с прямой регистрацией АТ и последующим определением теплового значения калориметрической системы. [c.11]

Остановимся подробнее на конструкциях калориметров с прямой регистрацией АТ. В опытах с применением таких калориметров обычно определяют изменение температуры калориметрической системы , вызванное смешением жидкостей, и тепловое значение этой системы. Методы точного измерения температуры и определения теплового значения системы являются общими для калориметров данного типа. Эти методы изложены в ряде прекрасных руководств по термохимии и калориметрии [13, 19—23] и поэтому здесь не рассматриваются. [c.11]

К наиболее серьезным ошибкам при измерениях параметров пучка относятся попытки определить его мощность или энергию в непосредственной близости от лазера. Во всех лазерах как часть их полной выходной энергии имеется огромный поток спонтанного излучения. Если луч контролируется непосредственно около лазера, то нужно принять необходимые меры к его фильтрации, чтобы исключить прямое попадание на приемник спонтанного излучения, света лампы накачки и, если мы работаем в инфракрасном диапазоне, исключить влияние посторонних источников тепла, таких, как лампы накаливания. Из-за паразитного облучения калориметров и других измерителей энергии, размещенных поблизости от резонаторов, были получены сильно завышенные значения выходной энергии рубиновых лазеров. Необходимо измерять энергию и мощность в нескольких местах вдоль оси пучка. Любые указания на изменение интенсивности или энергии пучка следует проверять, так как эти параметры не должны меняться с расстоянием. [c.31]

При исследовании энергетического баланса при трении опыты проводили на специально созданной экспериментальной установке с измерением теплового эффекта жидкостным калориметром проточного типа (погрешность не превышала dz0,5%). В данном случае критическая плотность внутренней энергии м, оказалась близкой к = и и". Таким образом, при обеспечении условий накачки энергии в металл в условиях диспергирования, обеспечивающего у = = v , получено близкое соответствие между плотностью внутренней энергии , и энтальпией плавления для жидкого состояния. Эти опыты явились прямым подтверждением правомерности использования энтальпии плавления как критического параметра, при достижении которого возникают неравновесные фазовые переходы кристалл—аморфная фаза (как уже отмечалось, энергия для образования [c.385]

Исследования энтальпий смешения и теплоемкостей жидких систем стимулируется как задачами развития теории растворов, так и прямыми запросами производства. Важным фактором, обусловившим резкое расширение объема данных о тепловых свойствах растворов, явилось быстрое совершенствование калориметрической аппаратуры, выпуск серийных калориметров высокой точности и большой производительности. [c.3]

Для того чтобы теплообмен калориметра с окружающей его средой можно было тщательно контролировать, калориметр должен быть защищен не только от прямых тепловых контактов с какими-либо хорошо теплопроводящими телами, но и от потоков воздуха. Это достигается обычно тем, что располагают калориметр внутри защитной оболочки, оставляя между ней и внешними стенками калориметрического сосуда слой воздуха. [c.193]

Чаще температуру массивного калориметра измеряют термометром сопротивления или батареей термопар [28, 29]. Проволока чувствительного элемента термометра может быть наклеена каким-либо лаком прямо на внешнюю поверхность блока. Иногда изготовляют герметизированный термометр и вставляют его в соответствующее углубление блока. В последнее время для измерения температуры массивных калориметров стали с успехом использовать термисторы [30]. [c.198]

Иногда прямое измерение теплового значения пустого калориметра оказывается ненадежным, например, вследствие того, что расположение нагревателя не гарантирует передачу всей энергии пустому калориметру-контейнеру. В этом случае для градуировки калориметра-контейнера его заполняют веществом, теплоемкость которого в заданном интервале температур известна, и проводят всю серию градуировочных опытов. При нахождении теплового значения пустого калориметра из найденной экспериментально теплоемкости всей системы приходится вычитать теплоемкость наполняющего его вещества. [c.226]

Из сказанного выше следует, что лучшим способом градуировки калориметра-контейнера является прямое измере- [c.226]

На рис. 49 представлены кривые температура — время для трех калориметрических опытов. По оси абсцисс отложено время, по оси ординат — температура калориметра. Главный период опытов ограничен абсциссами то и т,. Постоянная температура оболочки калориметра обозначена прямой /об- Как видно из рисунка, /об ех трех опытах выбрана различно 1) температура оболочки ниже всех температур, которые имеет калориметр в главном периоде (рис. 49,а) 2) температура оболочки выше всех температур, которые имеет калориметр в главном периоде (рис. 49,6) 3) температура оболочки выше начальной, но ниже конечной температуры калориметра в главном периоде (рис. 49,в). [c.234]

Величина интеграла может быть найдена измерением, например планиметром, площади, ограниченной кривой t =f (т) и прямой /об- При этом для всех участков, расположенных выше прямой /об, найденной величине площади надо приписать знак плюс (калориметр охлаждается), и, наоборот, для участков, лежащих ниже этой прямой, — знак минус. [c.234]

На рис, 51 дана зависимость величин хода температуры калориметра от разности температур калориметра и оболочки (данные взяты из табл. 15). Как видно из рисунка, все экспериментально полученные точки расположены весьма близко от прямой линии. Небольшие отклонения можно объяснить случайными ошибками измерения. Таким образом, можно заключить, что калориметр в пределах исследованных разностей температур достаточно точно подчиняется закону Ньютона и, следовательно, пригоден для проведения работы. По наклону прямой к оси абсцисс можно найти численное значение константы охлаждения калориметра (как изменение хода температуры калориметра при изменении на Р [c.242]

Данные по энтальпиям сгорания органических веществ часто имеют самостоятельный интерес (определение теплотворной способности топлива, теплот взрывчатого разложения, сравнение энтальпий сгорания изомеров и многие другие вопросы). Однако в большинстве случаев они используются для вычисления энтальпий самых разнообразных реакций. Это особенно существенно потому, что прямой путь определения энтальпий органических реакций часто оказывается по ряду причин или очень трудным, или даже невозможным (реакция протекает неоднозначно, или очень медленно, или требует условий, затрудняющих проведение измерений). Недостатком пути вычисления энтальпий реакций по энтальпиям сгорания участвующих в них веществ является то, что сами величины энтальпий реакций являются обычно малыми по сравнению с величинами энтальпий сгорания, поэтому относительная погрешность, с которой они могут быть вычислены этим путем, естественно, увеличивается. Однако современный уровень калориметрии сожжения органических веществ обеспечивает возможность получения данных с такой высокой точностью, что погрешность вычисленных на их основе энтальпий реакций часто оказывается не большей, чем погрешность прямых измерений. [c.14]

До самого недавнего времени число реакций, изменение энтальпии в которых измерялось прямым методом, было очень невелико. Только за последние 10—15 лет число таких реакций значительно возросло и калориметрия реакций вообще и в частности реакций между органическими веществами вылилась в большой и непрерывно обогащающийся новыми методами раздел эксперименталь- [c.93]

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]

Устройство калориметров, применяемых для определения теплоемкостей методом смешения, может быть различным. В прошлом для этой цели часто использовали жидкостные калориметры. В этом случае нагретое тело вводили либо непосредственно в калориметрическую жидкость, либо в металлический приемник, обычно представлявший собой сосуд с тонкими стенками, находящийся в калориметрической жидкости Применение жидкостных калориметров связано с большими неудобствами, главным из которых является усиленное испарение воды в первое время после ввода в калориметр сильно нагретого тела. При очень высокой начальной температуре образца работа с жидкостными калориметрами едва ли вообще возможна. Так, при нагревании образца до 1000° в ряде случаев были отмечены значительные ошибки, связанные с испарением калориметрической жидкости [14]. Использование тонкого металлического приемника несколько уменьшает ошибки, связанные с испарением, но все же не исключает их полностью. В случае сбрасывания образца непосредственно в калориметрическую жидкость возможно, кроме того, и разбрызгивание жидкости. По этим причинам в настоящее время жидкостные калориметры в точных работах по определению средней теплоемкости не применяются. Однако, если определения теплоемкости не претендуют на высокую точность, использование жидкостных калориметров при не слишком высоких температурах вполне воз-мол<но. В таких случаях все же предпочтительнее вводить образец (или ампулу) не прямо в калориметрическую жидкость, а в сосуд, находящийся в жидкости и выполняющий роль приемника. [c.337]

По отношению к исследованию той или иной термодинамической функции экспериментальные методы можно условно разделить на прямые и косвенные. Калориметрия, например, является единственным методом, с помощью которого можно опытным путем, не прибегая к термодинамическим соотношениям, определить теплоты образования сплавов она является прямым методом исследования теплот образования. Все остальные методы дают возможность получить теплоты смешения сплавов лишь косвенно, расчетным путем, опираясь на связь энтальпии с другими термодинамическими функциями. На основании одних калориметрических данных в большинстве случаев нельзя определить изобарный потенциал смешения, поэтому его находят с помощью других методов, например метода э.д.с. [c.6]

Тепловые потери калориметра возникают сразу же после начала подвода теплоты. Чем больше нагревается калориметр по сравнению с температурой окружающей среды t, тем больше и потери теплоты. Если бы теплота подводилась мгновенно, то за такой бесконечно малый промежуток времени калориметр вообще не имел бы потерь теплоты тогда конечная температура была бы выше, чем действительная 2, и достигала-значения 2 , а процесс нагревания проходил бы по прямой ВЕ с дальнейшим охлаждением калориметра по линии ЕВ. Требуется найгн значение ( 2—Л)о- Точка Е определяется экстраполяцией кривой ВС на момент времени то. Это можно сделать, так как закон охлаждения калориметра (кривая СВ или, как ее называют, кривая выбега) поддается математическому описанию. [c.174]

Рис. 3.24. Коэффициент теплоотдачи а от калориметра высотой 0,4 м при различных расстояниях Ьспао середины до гаэораспределителя и различных удельных расходах песка м > 5,2 м/с (а) 6,1 (б) 8,2 (в) и 10,1 м/с (г). Пунктирная прямая — на незапыленном воздухе

Определение теплоты образования твердого сплава цутем прямого измерения теплоты реакции. Кубашевский и Вальтер [198, 199] показали, что теплота образования твердого сплава может также быть получена непосредственно из повышения температуры, вызванного самой реакцией. Авторы помещали прессовки из чистых порошковых металлов в калориметр, предварительно подогретый до требуемой температуры. Как правило, подогрев ведется до температуры, несколько превышающей эвтектическую, с целью обеспечить достаточно высокую скорость реакции. Тогда реакция, например [c.96]

Тепловые потери калориметра возникают сразу же после начала подвода тепла. Чем больше нагревается калориметр по сравнению с температурой окружающей среды t, тем больше и потери тепла. Если бы тепло подводилось мгновенно, то за та кой бесконечно малый промежуток времени калориметр вообще не имел бы потерь тепла тогда конечная температура была бы выше, чем действительная она достигла бы значения й, а Процесс нагревания проходил бы ло прямой BE с дальнейшим Х)хлаждением кало риметра по кривой ED. Величину ( 2—h)o и требуется найти. Точка Е 206 [c.206]

Гораздо меньше разработаны методы определения темперагуро-иронодности а они стали предметом внимания исследователей преимущественно в XX столетии (38, 39, 40, 41, 42]. Знание двух констант к и а, если к ним присоединить без труда определяемый объемный вес, уже достаточно для тепловых расчетов, так как Су<,1 и с найдутся отсюда простым делением, в силу (1.6). Тем не менее представляют несомненный интерес и методы прямого определения с. Существует несколько надежных методов определения удельной теплоемкости металлов гораздо менее надежны методы, применяемые для плохих проводников тепла, так как почти везде плохо учитываются теплообмен калориметра с окружающей средой и несовершенное выравнивание температуры образца испытываемого материала. [c.228]

В эксперименте по сбросу пучка ускоренные протоны падают на металлич. мишень толщиной до 2 м и более, в к-рой, не успевая распасться, поглощается осн. часть л- и К-мезонов и, т. о., поток обычных распадных Н. оказывается сильно подавленным. На его фоне становятся заметны Н., родившиеся в распадах тяжёлых короткоживущих D, F и др, мезонов, у к-рых распад превалирует над поглощением. Практически такие Н. возникают в точке первичного взаимодействия протонов, и их называют прямыми . Распадный канал при сбросе пучка не нужен. В качестве мишеней-детекторов в ускорит, экспериментах используют большие пузырьковые камеры, а также калориметры, к-рые состоят из пластин железа или мрамора, прослоенных сцишгилляц. счётчиками, дрейфовыми трубками, проволочными камерами и т. д. Детекторы дополняются иногда мюонными спектрометрами. [c.264]

Электрический калориметр рассматриваемого типа имеет важное преимущество по сравнению с обычными калориметрическими устройствами, так как нет необходимости точно измерять расход пара через прибор. Однако наличие магистрали отсоса влажного пара приводит к тому, что приборы-калориметры не измеряют влажность в потоке, а потому вопрос представительности пробы пара, особенно при больших скоростях течения, весьма сложен и требует специального изучения. Кроме того, калориметрический метод позволяет получать влажность пара в результате расчета, т. е. осуществлять прямую индикацию измеряемой величины трудно, что является одним из его недостатков. Устройство электрокалориметра, помимо этого, достаточно сложно для проведения измерений, связанных с траверсированием потока влажного пара. Постоянная времени электрического калориметра достигает 5 мин. [c.394]

Испытания горелок данной конструкции были проведены работниками Харьковэнерго [Л. 105] на одной из южных электростанций в следующих условиях. На фронтовой стене топки котла высокого давления (85 ат) производительностью 105 т ч пара с температурой перегрева 500° С были установлены три горелки. Тепловое напряжение объема топки при полной нагрузке котла составляло 128 Мтл1м -ч. Коэффициент полезного действия котла определялся по прямому и по обратному балансам. Теплота сгорания природного газа определялась калориметром Юнкерса, а состав уходящих газов — при по- [c.124]

Прямым методом определения избыточной энергии границ зерен явилось бы измерение энергии роста зерна, поскольку в процессе роста суммарная величина поверхностной энергии уменьшается. Экспериментально измеряемыми величинами должны в этом случае быть размер зерна и тепловой эффект процесса роста. Трудность в том, что тепловой эффект мал и, кроме того, нужно исключить другие источники, влияющие на его величину [1 моль металла с размером зерна 0,01 мм при избыточной энергии границ 0,5 дж м (500 эрг1см ) дает тепловой эффект 0,418 дж (0,1 кал)]. Такой эффект улавливается современными калориметрами. [c.75]

Устанавливают калориметр так, чтобы его можно было точно и воспроизводимо подводить под прямой пучок. Регулируют чувствительность микровольтметра и самописца так, чтобы они давали отклонения, близкие к верхнему пределу шкалы. [c.193]

Так же, как энтальпия смешения, теплоемкость может быть определена Либо путем прямого калориметрического измерения, либо на основании данных других экспериментов с последующим использованием термодинамических соотношений для расчета теплоемкости. Подавляющее количество опубликованных в литературе данных о теплоемкостях растворов получено калориметрически. Следует отметить, что измерения теплоемкостей растворов (в широком смысле термина — включая твердые и газовые) могут проводиться на любом калориметре, позволяющем измерять теплоемкости индивидуальных веществ в соответствующем агрегатном состоянии. [c.194]

Обратим внимание на физический смысл точки пересечения оси абсцисс с прямой, выражающей зависимость хода от температуры калориметра (рис. 51). Абсцисса этой точки дает значение температуры калориметра, при которой ход равен нулю (при данной температуре оболочки). Как видно из графика, это имеет место при температуре калориметра, несколько отличающейся от температуры оболочки. Эта температура называется конвергенционной температурой ( конв)- Причиной некоторого отличия конвергенционной температуры от температуры оболочки является влияние на калориметрическую систему температуры комна- [c.243]

Из других работ, посвященных прямому изме,рению энтальпий процесса полимеризации непредельных соединений, надо указать работы Дайтона с соавторами, использовавшего изотермический калориметр плавления (ч. I, стр. 206—208), содержащий дифениловый эфир (температура плавления 26,9°С). Этот калориметр имеет очень высокую чувствительность и дает возможность исследовать длительные процессы полимеризации. Однако он может работать (при данном рабочем веществе) только при одной определенной температуре. [c.104]

Важнейшим фазовым переходом является температура плавления ( пл) кристаллической фазы. Значение аморфной фазы кристаллических полимеров всегда ниже 2 пл- Для большинства полимеров справедливо эмпирическое правило, согласно которому Tnn— /з пл [30]. С повышением степени кристалличности аморфной фазы Снижается [30—32]. Кроме Т кристаллической фазы в поли-N мерах возможны дополнительные фазовые переходы, обусловлен- У е изменением кристаллографических модификаций, а кроме шорфоа фазы — релаксационные переходы, связанные- с изме- рением гибкости макромолекул в кристаллах, переориентацией С концов звеньев или участков основной цени и т. д. [22—26]. Релаксационные явления в полимерах могут оказывать влияние на Я азовые переходы, а релаксационные переходы — на структурные / превращения. Это усложняет анализ темпергкгурных переходов т->в аморфно-кристаллических полимерах, ч 3 Для изучения фазовых переходов в полимерах используют классические методы, основанные на определении температурной зависимости термодинамических параметров — удельного объема (дилатометрия), удельной теплоемкости, или энтальпии (калориметрия, дифференциальный термический анализ). Эти же методы используют для изучения релаксационных переходов в полимерах [36—38]. На рис. 1.1 схематично показана температурная зависимость удельного объема F, состоящего из занятого Vq (прямая 1) и свободного V (кривые 2, а—г) объемов. Фазовые и релаксационные переходы в полимерах связаны с изменением только свободного объема. В полимерном монокристалле (кривая 2, г) при фазовом переходе Гпл наблюдается скачок в изменении свободного объема (аналогично плавлению низкомолекулярных кристаллов) [23—26]. В аморфном полимере (кривая 1, а) при релаксационном переходе наблюдается перелом на прямолинейном графике зависимости от температуры. Эмпирически установлено, доля [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...