Abstract kaloriméter
Összefoglaló a témáról:
-
bevezetés
- 1 Modern kaloriméter
- 2 típusai kaloriméterek
- 2.1 Folyékony kaloriméter integrátor
- 2.1.1 A kalorimetriás méréseket
- 2.1.2 Side folyamatok kalorimetriás mérések
- 2.2 Az izoterm kaloriméter integrátor
- 2.3 Massive kaloriméter integrátor
- 2.4 Flow labirintusban kaloriméter
- 2.5 kaloriméter - Power Meter
- 2.1 Folyékony kaloriméter integrátor
- 3 Names kaloriméter
- 4 Általános osztályozási kaloriméterek
- 5 befolyásoló tényezők végső mérési eredmény
Nem tévesztendő össze a koioriméterreí - egy műszer színű.
Kaloriméterrel (lat calor -. A meleg és a metor - mért) - mérésére szolgáló eszközt a felszabaduló hőmennyiség, illetve szívódik bármilyen fizikai, kémiai vagy biológiai eljárással. A "kaloriméter" javasolta Lavoisier és Laplace, P. (1780). Fantázia Hugo Junkers.
Az elemi részecske fizika és magfizika nevezett kaloriméter műszer az energia a részecskék (lásd. Cikk kaloriméter (magfizika)).
1. Modern kaloriméter
Modern kaloriméter működik a hőmérséklet-tartományban 0,1-3500 K, és lehetővé teszi, hogy mérjük azt a hőmennyiséget, akár a 0,01-10%. kaloriméter berendezés nagyon rugalmas, és természetétől függ, és az eljárás időtartama alatt tanulmány, a hőmérséklet tartomány, amelyben a mérést végzünk, a hőmennyiség mért és a szükséges pontosság.
2. típusai kaloriméterek
Mérő kaloriméter a teljes hőmennyiség Q. során felszabadult ez az elejétől a végéig az úgynevezett kaloriméter integrátor; Mérő kaloriméter hőkapacitása (hőfelszabadulás mértéke) L és változásai különböző szakaszaiban - a fogyasztásmérőt vagy oszcilloszkóp-kaloriméter. A konstrukcióban a kaloriméter mérési rendszer és módszer különböztetni folyékony és masszív kaloriméter, egyszeres és kettős (eltérés).
2.1. Folyékony kaloriméter integrátor
Folyékony kaloriméter integrátor változó hőmérséklettel izoterm héjat alkalmaznak mérésére a hő az oldódási és a hő a kémiai reakciók. Ez egy hajó egy folyadékkal (általában víz), amelyek: a kamra tartására a vizsgálati folyamat ( „bomba kaloriméter”), keverővel, melegítő és hőmérővel. A felszabaduló hőt a kamrában, majd megosztjuk a kamra, a folyékony és a többi része a kaloriméter, amelyek együtt az úgynevezett kaloriméter műszerrendszer.
A folyékony izoterm kaloriméter héj hőmérsékletet állandó értéken tartjuk. Annak megállapítására, a kémiai reakció melegíti a legnagyobb nehézségek gyakran jár együtt nem veszi figyelembe a másodlagos folyamatok, és a meghatározást a reakció teljessé tétele és annak szükségességére, hogy figyelembe vegyék több reakciót.
2.1.1. kalorimetrikus mérésekre
Az állapotváltás (például hőmérséklet) kalorimetriás rendszer méri a hőmennyiség bevezetett a kaloriméter. A fűtési rendszer rögzített kaloriméter hőmérő. A mérések előtt van kalibrálva kaloriméter - határozza meg a hőmérséklet változásának a kaloriméter rendszer közlésével bizonyos mennyiségű hő (vagy a fűtőelem a kaloriméter eredményeként a kémiai reakció kamrát egy ismert mennyiségű standard anyag). Ennek eredményeként, a kalibrációs értéket kapunk termikus kaloriméter, vagyis az a tényező, amely többszörösen hőmérővel mért hőmérséklet-változás a kaloriméter, hogy meghatározzuk azt a hőmennyiséget, bele. A termikus értéke a kaloriméter egy hőkapacitása (c) kalorimetriás rendszer. Meghatározása az ismeretlen égéshő vagy más kémiai reakció Q csökkenti a hőmérséklet-változás At kalorimetriás mérési rendszer által okozott eljárással vizsgáltuk: Q = At c. Jellemzően Q érték említett az anyag tömege a kaloriméter kamrában.
2.1.2. Side folyamatok kalorimetriás mérések
A kalorimetriás mérések lehetővé teszik, hogy közvetlenül meghatározza csak a hőmennyiség a vizsgálati folyamat és a különböző másodlagos eljárásnak, mint például a keverés, a víz elpárolgását, a törés az ampulla az anyaggal, és így tovább. N. A hő a mellékreakciók kell meghatározni kísérleti úton vagy számítással, és kizárják a végeredményt. Az egyik elkerülhetetlen mellékreakciók kaloriméter hőcsere a környezet sugárzás és vezetés. Annak érdekében, könyvelési oldali folyamatok elsősorban hőcserélő rendszer kalorimetrikus térhatású shell, melynek hőmérséklete szabályozható.
2.2. Az izoterm kaloriméter integrátor
A kaloriméter-típusú integrátorral egyéb - egy izoterm (állandó hőmérsékletű) fent megadott a hő nem változik a hőmérséklet a kalorimetriás rendszer, és változást okoz a aggregált állapotban a test, részét képező rendszer (például, az olvadó jég a jég Bunsen kaloriméter). A szám a bevezetett hő kiszámítása ebben az esetben tömeg anyag, amely megváltoztatta aggregációs állapotától (például súlya olvadt jeget, ami mérhető változás térfogatarányú elegyét jég és víz), és a hő egy fázisátalakulás.
2.3. Massive kaloriméter integrátor
Massive kaloriméter integrátor a leggyakrabban használt, hogy meghatározzuk a entalpiája anyagok magas hőmérsékleten (2500 ° C). A kaloriméter rendszer az ilyen típusú kaloriméter egy blokk a fém (általában réz vagy alumínium) mélyedésekkel a reakcióedényt, amelyben a reakció lejátszódik, hőmérővel és fűtő. A entalpiája anyag kiszámítása a termék termikus értékek a különbség kaloriméter UPS blokk hőmérsékletét, után mért csökkenés a foglalatból ampulla egy bizonyos mennyiségű anyag, majd az üres ampulla, melegítjük ugyanezen a hőmérsékleten.
2.4. Áramlási labirintusban kaloriméter
A hőkapacitású gázokat, és néha folyadékok, meghatározott m. N. kaloriméter labirintus áramlását - a hőmérséklet-különbség a bemeneti és kimeneti a folyadékáramlási vagy stacionárius gázáram, és a teljesítmény a Joule hő, egy dedikált elektromos fűtés kaloriméter.
2.5. Kaloriméter - Power Meter
A kaloriméter-ként működtettünk fogyasztásmérőt, ellentétben kaloriméterben integrátor jelentős hőátadást annak bemenetét a eltávolított hő mennyiségének gyors és kaloriméter állapotban határozzuk meg a pillanatnyi teljesítmény értékét a termikus eljárás. Hőenergia folyamat hőátadás a kaloriméter a shell. Az ilyen kaloriméter által kifejlesztett francia fizikus E.Kalve képviseli fém tömb csatornák, amely kerülnek a hengeres sejtben. A cellában, a folyamat alatt vizsgálatot lefolytatják; fémblokkba szerepét játssza a héj (a hőmérsékletet állandó értéken tartjuk pontossággal 10 -5 -10 -6 K). A hőmérséklet-különbség által mért elemi cellát és termofil, amelynek 1000 csomópontok. Hőcserélő cella és a termofil EMF arányos kis hőmérséklet-különbség keletkezik a tömb és a sejt, amikor a felszabaduló hő vagy abszorbeálja. A blokk kerül többnyire két sejt működik, mint egy differenciális kaloriméter: Thermopile minden cellában azonos számú csomópontok, és ezért azok a különbség EMF lehetővé teszi, hogy meghatározzuk közvetlenül a különbség a hőkapacitása fluxusok belépő a sejt. Ez a módszer elkerüli torzítás mérések mérendő véletlenszerű ingadozásokat blokk hőmérséklete. Minden sejt jellemzően szerelt két termofil: lehetővé teszi, hogy az egyik, hogy kompenzálja a hőteljesítmény a vizsgálati folyamat alapján a Peltier-hatás, és a másik (indikátor) mérésére használjuk egy kompenzálatlan része a hő áramlását. Ebben az esetben, az eszköz működik, mint egy differenciális kaloriméter kompenzációs Szobahőmérsékleten, mint kaloriméterek mért hőerőmű folyamat, legfeljebb 1 mW.
3. A nevek kaloriméterek
Gyakori elnevezések kaloriméter - „kémiai reakció”, „bombázás”, „izoterm”, „jég”, „alacsony hőmérséklet” - van történelmi indulási és főleg, hogy olyan eljárást és felhasználási terület kaloriméter nem teljesek és nem összehasonlító jellegzetes.
4. Általános besorolás kaloriméterek
Az általános besorolását kaloriméterek lehet kialakítani alapján veszi a három fő változók, amelyek meghatározzák a mérési technika: kalorimetriás rendszer hőmérséklete Tc; Ahhoz, hogy a héj hőmérsékletét. Környezeti kaloriméter rendszer L. felszabaduló hőmennyiség a kaloriméter egységnyi idő (a hőkapacitása).
Kaloriméterek állandó Tc hívásához izotermikus; A Tc = A - adiabatikus; Kaloriméter működtetett állandó hőmérséklet-különbség a Tc - To. úgynevezett kaloriméter állandó hőátadás; a izoperbolikus kaloriméter (ez az úgynevezett kaloriméter egy izoterm Shell) állandó To. és Tc a hőkapacitása funkció L.
5. befolyásoló tényezők az utolsó mérési eredmény
Fontos befolyásoló tényező a végeredmény a mérések megbízható munkája automatikus hőmérséklet szabályozás izotermikus vagy adiabatikus kagyló. Az adiabatikus kaloriméter shell hőmérséklet szabályozását úgy, hogy mindig közel van a változó hőmérséklet kaloriméter rendszer. Adiabatikus Shell - könnyű fém ernyő kidolgozását, amely egy fűtőberendezés, - csökkenti a hőcserélő úgy, hogy a kaloriméter hőmérséklete változik csak néhány tízezred dg / min. ez gyakran csökkenti a hőátadás során kalorimetrikus kísérlet jelentéktelen érték, ami elhanyagolható. Ha szükséges, az eredmények a közvetlen mérés korrigáltuk a hőcserélő, a számítási módszer, amelynek alapja a Newton hőátadás - hőáram közötti arányosság kaloriméter és a burkolat különbség a hőmérséklet, ha a különbség kicsi (3-4 ° C).
Izotermikus kaloriméter egy héj hő a kémiai reakció lehet meghatározni pontossággal legfeljebb 0,01%. Ha kaloriméter kis méretek, a hőmérséklet változik több mint 2-3 ° C és a folyamat hosszú, akkor az izotermikus borítékot korrekció hőcserélő elérheti 15-20% a mért érték és súlyosan korlátozza a mérés pontosságát. Ezekben az esetekben célszerűbb használni adiabatikus shell.
Adiabatikus kaloriméter meghatározására fajhő szilárd és folyékony anyagok a 0,1 és 1000 K Szobahőmérsékleten és alsó adiabatikus kaloriméterben védett vákuum-köpenyes merítjük Dewar lombikba töltött folyékony hélium, hidrogén vagy nitrogén. Megemelt hőmérsékleten (100 ° C feletti) helyezünk egy termosztatikus kaloriméter elektromos kemence.