Дифференциальная адиабатическая калориметрия

Дифференциальная адиабатическая калориметрия [c.23]

Общее представление об устройстве дифференциального адиабатического калориметра дает рис. 2.9. Образец 11 и эталон 13 с размещенными внутри них нагревателями, расположены в массивном металлическом блоке, или калориметрической коробке 7, нагреваемой печью 6. Температура печи, измеряемая с помощью термопары 9 и электронного автоматического потенциометра 3, повышается с постоянной скоростью (электронные блоки 1 и 2). [c.23]

Способ дифференциальной адиабатической калориметрии заключается в дополнительном подогреве эталона во время превращения в образце с таким расчетом, чтобы Д 2 = = О Это достигается с помощью дифференциальной термобатареи 12, электронных блоков 4, 5 и управляемого [c.24]

Рис, 2,9, Упрощенная функциональная схема дифференциального адиабатического калориметра 8 - электронагреватель печи 17- переключатель [c.24]

В работе [173] описаны усовершенствованный калориметр и соответствующая методика измерений, предназначенные для простого и быстрого определения теплоемкостей и скрытой теплоты фазовых переходов. Калориметр позволяет вести автоматическую запись кривой ( подводимая энергия — температура образца ) с помощью стандартного ленточного самописца. Большинство требующихся блоков являются стандартными. Этот прибор сочетает в себе основные достоинства адиабатического калориметра, калориметров для термического и дифференциального термического анализа. Точность измерения может быть легко доведена до 2%. [c.116]

Принцип действия калориметра (рис. 61) состоит в том, что температура образца при включении электрического нагревателя непрерывно повышается и проходит, например, через точку плавления при этом дифференциальный датчик температуры поддерживает все время постоянную разность температур между источником тепла и образцом. Второй дифференциальный датчик температуры поддерживает адиабатические условия в адиабатической оболочке калориметра. Количество тепла, поглощаемого образцом в процессе изменения его температуры, может быть определено по разности количества тепла, вводимого в калориметр при наличии в нем образца и при отсутствии последнего. [c.116]

Особенно удобно применять термопары в калориметрии тогда, когда по условиям работы требуется контролировать небольшую разность температур двух тел (калориметра и его адиабатической оболочки или двух калориметрических систем в двойном калориметре). В этих случаях используют дифференциальную термопару, размещая один ее спай на одном теле, другой —на другом, и по т.э.д.с. термопары судят о разности температур этих тел. Необходимость градуировки термопары при этом отпадает. Надо убедиться только в том, что в контуре термопары нет паразитных т. э. д. с. и, следовательно, нулевое значение т. э. д. с. действительно соответствует равенству температуры обоих тел. Обычно в таких работах достаточно бывает лишь небольшого количества термопар. Контроль разности температур до [c.166]

Термопару часто используют в качестве датчика при автоматической регулировке температуры оболочки. При этом возможны два варианта. Если температуру оболочки необходимо поддерживать постоянной (изотермическая оболочка), то используется простая термопара, главный спай которой размещается в оболочке, а побочный — в ванне с постоянной температурой. Если же температура оболочки должна быть в любой момент времени равна температуре калориметра (адиабатическая оболочка), то в качестве датчика используется дифференциальная термопара, один спай которой размещается в калориметрической системе, другой— в оболочке. В обоих вариантах для повыщения чувствительности можно использовать батарею термопар. [c.167]

Адиабатическая оболочка подвешена на трех проволоках к защитному экрану 5, также снабженному нагревателем и системой дифференциальных термопар, при помощи которых температура этого экрана во время опыта поддерживается приблизительно на Г ниже температуры калориметра. [c.321]

Схематический разрез прибора показан на рис. 81. Калориметрический сосуд окружен тремя адиабатическими оболочками 2, 3, 4, изготовленными из платиновой жести толщиной 0,1 мм и отличающимися друг от друга только размерами. Для регулирования температуры всех трех адиабатических оболочек использовали схемы, в которых датчиками являлись дифференциальные термопары (Р1 + РЬ) — (Аи + Рё). Дно каждой из оболочек с нагревателем и расположенным около него спаем дифференциальной термопары укреплено постоянно цилиндрические части и крышки оболочек, имеющие отдельные нагреватели, при разборке калориметра могут быть сняты. Увеличение числа адиабатических оболочек в высокотемпературном калориметре вызвано значительно возрастающим теплообменом по сравнению с низкими и средними температурами. Оболочка 4 является в сущности печью, в кото- [c.323]

Отклонение от адиабатических условий контролируется медь-константановой дифференциальной термобатареей с 16-ю спаями нуль-инструментом служит зеркальный гальванометр. Отсчеты отклонений от адиабаты проводят через каждые 15 сек. Чувствительность схемы эквивалентна отклонению указателя гальванометра на 10,27 см при разности температур калориметра и оболочки, равной 1°. [c.423]

Для измерения малых тепловых эффектов, порядка нескольких джоулей на грамм и менее, применяют дифференциальные калориметры с непрерывным нагревом в адиабатических условиях, обладаюш,ие наибольшей чувствительностью. Одновременно нагревают два образца - исследуемый и эталонный. При исследовании необратимых процессов эталон изготавливают из того же материала, что и образец, но в отожженном состоянии. [c.23]

В работе 1[Л. 62, 64] методом непосредственного нагрева с использованием адиабатического калориметра исследована теплоемкость пятнадцати полиорганосилок-сановых жидкостей в интервале температур от 20 до 100 °С. Калориметрический сосуд объемом 330 см из стекла пирекс снабжен вакуумной оболочкой. Контроль за адиабатичностью осуществлялся при помощи дифференциальной трехспайной термопары, одна группа спаев которой (Находилась в термостате, а другая — в калориметрическом сосуде. В калориметре находилась термопара для абсолютных измерений температуры. Калориметр помещался в жидкостном термостате. Повышение температуры за время главного периода составляло 2,8— 3,7°С. Тепловое значение А калориметра определялось экспериментально. Максимальная погрешность измерений оценивается авторами в 1%. [c.142]

При исследовании разбавленных растворов макро-иолекул, когда тепловые эффекты межмолекулярных взаимодействий и внутримолекулярных процессов чрезвычайно малы, на несколько порядков меньше теплот, непрерывно вводимых в калориметр для прогрева, оказывается эффективным метод дифференциальной адиабатической сканирующей микрокалориметрии, которым исследуются температурные эффекты, возникающие в жидкой среде, при заданном законе изменения во времени количества вводимого в калориметр тепла. Метод позволяет проводить исследования процессов упорядочения и разупорядочения в биомакромолекулах (белках, нуклеиновых кислотах и др.) при нагреве, по изменению энтальпии определять энтропию перехода, судить о числе и энергии разрываемых химических связей и т. д. [c.155]

В классической работе Джонсона и Нахбара [83] предложена одномерная модель горения с ламинарным адиабатическим пламенем в газовой фазе и с учетом потерь тепла из твердой фазы для объяснения явления погасания при низком давлении. В ряде публикаций отмечается важность процессов, протекающих в конденсированной фазе. К ним относятся работа [170J, в которой использовался сканирующий дифференциальный калориметр, и работа [50J, в которой исследовалось влияние добавки 0,5% хромата меди в качестве катализатора горения, позволившей увеличить вдвое скорость реакции. В работе [181] измерена температура конденсированной фазы и установлено, что в зоне тепловыделения существует область, в которой достигается температура фазового перехода в ПХА (240 °С). Разработана также упоминавшаяся выше общая теория горения ПХА, основанная на предположении, что большинство гетерогенных реакций происходит в расплавленном слое над поверхностью [61]. [c.67]

Успехи, достигнутые калориметрией в целом за последние полтора десятилетия, сказались и на исследованиях теплоемкостей растворов, В настоящее время для этой цели используются все основные типы калориметров. Наиболее точным для гомогенных растворов является метод непрерывного или ступенчатого адиабатического нагрева [1], причем воспроизводимость результатов улучшается при использовании дифференциальных калориметров с правильным подбором эталонной жидкости для сосуда — свидетеля. На современных-гадиабатических калориметрах теплоемкость индивидуальных жидкостей и жидких растворов измеряется, как правило, с относительной погрешностью 0,1—0,5.%, что обеспечивает достаточную точность расчета энтальпии и энтропии. Обычно в калориметрическом сосуде наряду с жидкостью присутствует и некоторое количество пара. Если нагрев осуществляется достаточно медленно, то практически жидкая и паровая фазы все время находятся в равновесии друг с другом, т. е. процесс идет по линии насыщения . Измеряемая в этом случае теплоемкость С ,х связана с теплоемкостью при постоянном давлении Ср, (индекс х указывает на постоянство состава фазы) соотношением [c.194]

В главном периоде опыта необходимо через равные промежутки времени контролировать разность температур калориметра и оболочки, стремясь к тому, чтобы она была возможно близкой к нулю. Эти измерения, как будет изложено ниже, необходимы для расчета поправки на неадиабатичность. Таким образом, конструкция калориметра с адиабатической оболочкой должна обеспечить возможность измерения разности температур калориметра и оболочки. Иногда этого достигают, размещая термометры, как обычно, в калориметрическом сосуде и в оболочке и отмечая в течение всего опыта показания обоих термометров. Однако гораздо рациональнее для контроля адиабатичности использовать батарею дифференциальных термопар (гл. 4, 6), поместив одни спаи ее в калориметрической системе, а другие — в оболочке. Использование батареи термопар позволяет непосредственно измерять разность температур калориметра и оболочки. В этом случае бывает достаточно кроме дифференциальной [c.250]

Чаще в калориметрах для oпpeдa eния теплоемкостей при низких температурах применяют адиабатические оболочки. Они обычно изготовляются из тонкого медного листа и имеют сравнительно ]гебольшую теплоемкость, что позволяет с помощью нагревателя легко поддерживать температуру оболочки равной температуре калориметра в течение всего опыта. В некоторых случаях очень тонкие. медные оболочки заданной формы получают электролитическим путем [61]. Для контроля равенства температур калориметра и оболочки обычно служат дифференциальные медно-константановые термопары. Оболочка может состоять из нескольких частей, снабженных отдельными нагревателями и термопарами [61, 68]. [c.305]

Другой калориметр, предназначенный для определения истинной теплоемкости при более высоких температурах, изображен на рис. 80. Он сконструирован и изготовлен в ИОНХ АН СССР, Шмидт и Соколовым [79]. Калориметр состоит из двух сосудов, сделанных из платины. Внутренний сосуд 5, являющийся контейнером для вещества, удерживается во внешнем сосуде при помощи шпилек высотой 1 мм. Внутрь калориметра вмонтированы нагреватель и термометр сопротивления, сходные по устройству с образцовым термометром сопротивления конструкции Стрелкова (I, гл. 3). Термометр изготовлен из того же сорта платиновой проволоки диаметром 0,1 мм, который был использован для изготовления группы эталонных термометров. Нагреватель и термометр находятся в тонкостенных кварцевых пробирках, вставленных в цилиндрические ячейки, которые приварены к дну внутреннего сосуда. В отросток, приваренный к корпусу калориметра, вставляют спай дифференциальной термопары платинородий (90% Pt flO% КЬ)—золотопалладий (60Аи%-Ь40% Рй), которая предназначена для измерения разности температур калориметра и первой адиабатической оболочки. На рис. 80 показан только один спай, в действительности же в калориметре использованы три последовательно соединенные термопары. Побочные спаи этой термобатареи расположены на адиабатической оболочке (точнее, отделены воздушной прослойкой в доли миллиметра от ее нагревателя, что обеспечивало надежную электрическую изоляцию при достаточно малой термической инерции). Спаи, расположенные в отростках калориметра, также отделены воздушной прослойкой от внутреннего сосуда с веществом. Перегородки служат для выравнивания температуры. [c.323]

На рис. 1 воспроизведена одна из созданных во ВНИИМ действующих схем поддержания адиабатических условий в калориметре для определения теплоемкости твердых тел. Сигнал разности температур между двумя поверхностями, преобразованный дифференциальной термопарой в т. э. д. с. и усиленный фотоусилителем Ф118 завода Вибратор , подается на быстродействующий регистратор типа Н-320—1 и измерительный блок прибора КПИ-Т. Для создания регулирующего воздействия по первой производной применен дифференциатор ЭД-К, выпущенный МЗТА (лучше для этой цели применять дифференциатор ЭД-Т-60 того же завода). Шесть выходных обмоток КПИ-Т, соединенных последовательно для усиления выходного сигнала, управляют работой фазочувствительного усилителя мощности, построенного на двух параллельно включенных лампах 6Н14П. Нагрузкой усилителя является пятиваттный адиабатический нагреватель, подключенный через согласующий трансформатор (при потребности в мощности от 25 до нескольких сотен ватт целесообразно применять в качестве усилителя тиратрон-ные схемы с фазовым мостом или магнитные усилители). Благодаря бесконтактному выходу и отсутствию подвижных частей описываемая схема обладает высокими эксплуатационными качествами. [c.290]

Первый дифференциальный мощностный сканирующий калориметр (ДМСК) описан в работе [46]. Он представляет собой адиабатический ДМСК и предназначен для измерения малых количеств теплоты, выделяемой при нагревании пластически деформированного образца меди в заданном интервале температур. [c.88]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...