АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Калориметры и их применение

Читайте также:
  1. C. применение антисептика – вещества, устраняющего микроорганизмы, попавшие в рану.
  2. III. Применение селективных НПВС.
  3. VII. ТОЛКОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ КОДЕКСА
  4. Андрей Применение психо-энергетических практик в ОС
  5. Арбитражная судебная система РФ. Роль судебной системы в разрешении экономических споров, включая споры, связанные с применением налогового законодательства.
  6. БЕЗРЕЦЕПТУРНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ НПВС
  7. БИОГЕОГРАФИЯ, ЕЕ СВЯЗЬ С ДРУГИМИ НАУКАМИ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
  8. Виды клизм (очистительная, лекарственная, питательная, си-фонная). Техника постановки клизм. Применение подкладных суден.
  9. Виды медицинских ламп и их применение.
  10. Возведение зданий с применением деревянных конструкций.
  11. Вытеснение нефти с применением внутрипластового горения.
  12. Вычислительные средства в офисе, их применение. Микрокалькулятор как вычислительное средство. Назначение, устройство, правила пользования.

Процесс, теплоту которого определяют, проводят в специально сконструированном приборе - калориметре и наблюдают вызванное этим процессом изменение какого-либо свойства калориметра - чаще всего температуры (иногда объема или давления).

Для измерений теплоемкостей тепловых эффектов и различных процессов служат калориметры (или калориметрические системы). Калориметрическая система - это реактор, помещенный в оболочку. Различают два случая: оболочка предотвращает тепловой обмен между реактором и окружающей средой (изолированная система) или облегчает учет такого обмена (закрытая система).

Конструкции калориметров очень разнообразны и зависят от особенностей изучаемого процесса (его длительности, величины теплового эффекта, температуры и необходимой точности измерения). В простейших случаях калориметр представляет собой сосуд Дюара или тонкостенный металлический стакан, наполненный жидкостью (обычно водой) и снабженный мешалкой и термометром. Другие детали калориметра определяются особенностями процесса, для изучения которого он предназначен. Проводя в таком калориметре процесс, тепловой эффект которого надлежит измерить, наблюдают вызванное им изменение температуры калориметра. В калориметрических записях принято величине Q приписывать знак «+» в тех случаях, когда температура калориметра увеличивается. Это наблюдается тогда, когда в калориметре проводят какой-либо процесс, связанный с уменьшением внутренней энергии или энтальпии участвующих в нем тел (остывание нагретого тела, экзотермическая реакция и т.п.).

В противоположных случаях (уменьшение температуры калориметра) величине Q приписывают знак «-». Таким образом, когда результаты калориметрических измерений хотят выразить как изменение внутренней энергии (ΔU) или энтальпии (ΔН) процесса, проведенного в калориметре, величину Q (тепло, полученное калориметром в исследуемом процессе) следует брать с обратным знаком.

В калориметрии обычно определяется не абсолютная температура, а лишь разность температур (Δt).

Изменение энтальпии веществ, находящихся в реакторе, повышает или понижает его температуру. Изменение температуры DT регистрируют подходящим прибором. Умножив DT на среднюю теплоемкость калориметрической системы Ск, получают искомую величину DН. Наоборот, сообщив реактору определенное количество теплоты, можно определить теплоемкость реактора Ск. Получаемые величины DН или Ск тем точнее отвечают определенным температурам, чем меньше интервал DT и чем точнее он измерен.

 

Калориметры обычно подразделяют на калориметры с постоянной температурой и с переменной. В первых оболочка содержит плавящиеся твердые тела (так называемые "ледяные" калориметры) или испаряющуюся жидкость. Во время опыта температура в таком калориметре остается постоянной, потому что вся теплота, сообщаемая системе, идет на изменение агрегатного состояния вещества. О тепловом эффекте судят по количеству расплавившегося или испарившегося вещества.

В калориметре переменной температуры возможны два способа измерений:

адиабатический, когда температуру оболочки изменяют в ходе опыта так, чтобы она в любой момент совпадала с температурой реактора; в этом случае теплообмен отсутствует и, значит, реактор является изолированной системой; такие калориметры применяют для измерения малых тепловых эффектов или тепловых эффектов медленно текущих процессов;

диатермический, когда реактор обменивается теплотой с изотермической оболочкой (реактор - закрытая система); оболочка содержит значительное количество воды, обладающей относительно большой удельной теплоемкостью, и вследствие этого сохраняет почти постоянную температуру.

Диатермический метод отличается тем, что в нем

существенную роль играет теплообмен между капсулой и оболочкой. В ходе этого теплообмена температура капсулы меняется. Теплообмен может происходить путем теплоизлучения, конвекции и теплопроводности. Для диатермического метода капсула изготавливается таким образом, чтобы исключить теплообмен путем конвекции и теплопроводности.

Если сравнивать диатермический метод с другими калориметрическими методами, то необходимо отметить, что он является менее точным и более трудоемким в расчетах по определению теплоемкости вещества.

Именно такого рода калориметры обычно применяют для измерения теплоемкостей, теплоты растворения, разведения, нейтрализации, изменения агрегатных состояний, сгорания. В последнем случае реакции проводятся при постоянном объеме в калориметрической бомбе.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)