Теоретические основы измерения температуры

ГЛАВА VI ПИРОМЕТРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ [c.148]

Теоретические основы измерения температуры, 149 [c.149]

Теоретические основы измерения температуры 151 [c.151]

Автором в течение ряда лет проводились исследования в этом направлении, в результате которых был разработан динамический метод измерения теплоемкости жидкостей при высоких температурах и давлениях [134, 139]. Ниже излагаются теоретические основы указанного метода, градуировка С-калориметра и методика введения поправок к расчетной формуле. [c.89]

Ниже описываются теоретические основы методов измерения и конструкции приборов—вискозиметров, примененных для определения вязкости предельных углеводородов в газообразном и жидком состоянии при различных температурах и давлениях. [c.6]

Уравнения (1) и (2) являются теоретической основой статических и динамических методов исследования равновесий. Статические методы основаны на измерении зависимости давления пара от температуры при [c.234]

Попытки применить рассмотренные выше методы для измерения молекулярных весов таких веществ, как каучук, желатина, крахмал и т. д., не дали совпадающих результатов. Так, например, для каучука значения молекулярных весов, определенные методом осмотического давления, составляли 200000—500000, методом понижения точки замерзания растворов — от 1000 до 5000. (Метод повышения точки кипения не всегда пригоден для полимеров, так как полимерные молекулы при повышенных температурах склонны к деструкции.) Значительное расхождение в этих величинах было совершенно непонятно, так как теоретическая основа методов одинакова. В течение многих лет большую величину отвергали, потому что она не соответствовала представлениям того времени о химическом строении вещества. Можно было думать, что несомненно завышенные значения молекулярного веса являются результатом какой-либо физической ассоциации или агломерации истинных молекул. Однако в то время никому не удалось выделить и идентифицировать постулированные истинные молекулы. [c.31]

После того как собран основной экспериментальный материал, осуществляют предварительное сравнение значения коэффициента теплопередачи, рассчитанного на основе измерений, и проектного значения U. Существенное расхождение между ними может объясняться отличием реальных физических свойств участвующих в теплообмене сред, скоростей потоков, входных температур или геометрических характеристик теплообменников от принятых при проектировании. Для того чтобы экспериментально подтвердить это различие, необходимо оценить теоретически величину коэффициента теплопередачи по надежным формулам, имеющимся в специальной литературе. Если величина коэффициента теплопередачи, вычисленная по теоретическим коэффициентам теплоотдачи (с использованием данных контрольных измерений и без учета загрязнений), находится в согласии с наблюдаемой величиной коэффициента теплопередачи при контрольных условиях, то ее совпадения с проектными условиями часто можно достигнуть, делая поправки физических свойств и скоростей потоков. [c.156]

Разница между классическим калориметрическим методом, разобранным ранее, и методом дифференциальной сканирующей калориметрии заключается не в теоретических основах (как в том, так и в другом методе используется одна и та же зависимость температуры гетерогенного равновесия от состава фаз), а в способах подхода к измерению этого гетерогенного равновесия и в свойствах, которые являются объектами измерений. Ввиду того, что метод ДСК по способу технического решения ближе к методам дифференциального термического анализа (ДТА), рассмотрение ДСК в настоящей работе представляется не целесообразным. Кроме того, в "отличие от остальных модификаций криометрического метода, определение чистоты методом ДСК требует предварительной градуировки по образцовым высокочистым веществам. [c.78]

Описано два других сходных магнитных метода для определения размеров частиц никеля. Один из них [7] состоит в измерении уже упомянутого эффекта, а именно зависимости намагничивания этих систем от напряженности поля. Полученные этим методом значения диаметров несколько большие, чем полученные описанным выше методом, и притом представляют собой средние диаметры, а не распределение по диаметрам. Третий метод определения диаметров заключается в измерении коэрцитивной силы при температуре жидкого гелия [8]. По-видимому, этот метод имеет более глубокую теоретическую основу, чем оба предыдущих. [c.118]

Определение термодинамической температуры соотношением (1.43) имеет преимущественно теоретическое значение. Для измерения температуры на практике широко используются приборы, основанные на эмпирических способах определения температуры. Поэтому для практических целей используется практическая шкала термодинамической температуры, основу которой составляют так называемые реперные (опорные) точки это температуры плавления (или кипения) ряда чистых веществ от водорода до вольфрама при нормальном атмосферном давлении, которые определены с очень высокой точностью. При обычных условиях термодинамическая температура тел с высокой точностью воспроизводится с помощью газового термометра и термометров сопротивления. Для измерения высоких температур применяются термопары и оптические пирометры. [c.41]

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ Теоретические основы [c.52]

Как указывалось в гл. 2, многие физические свойства очень чувствительны к присутствию примесей, и в стандартных учебниках по анализу рассмотрено много примеров применения неизбирательных методов [1]. Однако не все физические свойства можно привлечь для определения следов элементов (понятие следы относится к уровням концентраций менее 0,01%). Во-первых, точность измерения этих свойств не всегда достаточно высока (например, измерения температур замерзания и кипения, теплоты реакци , вязкости, поверхностного натяжения, упругости, скорости звука). Во-вто-рых, в настоящее время многие измерения еще очень сложны как теоретически, так и экспериментально (диэлектрическая релаксация, циклотронный резонанс, магнитоакустическое поглощение, внутреннее трение и свойств сверхпроводимости). Аналогично измерения оптических эффектов в твердых телах, включая люминесценцию, фотопроводимость и поглощение света, не всегда легко обеспечивают получение надежных данных о содержании примесей. В-третьих, другие свойства (например, восприимчивость или ширина линий спектра ферромагнитного резонанса) чувствительны только к определенным примесям в определенных основах. Не существует неизбирательного аналитического метода определения следов элементов, основанного на измерении магнитных свойств, поскольку структура пробы и присутствие компонентов в больших концентрациях по сравнению со следами играют доминирующую роль. В-четвертых, измерения термоэлектрических и некоторых механических свойств (вязкость, напряжение сдвига) можно использовать для подтверждения присутствия или отсутствия примесей, но их редко применяют как основной аналитический метод и поэтому они здесь не будут рассмотрены. Наконец, хотя многие свойства тела зависят от структуры, здесь не будут рассмотрены примеры обнаружения дефектов в кристаллических решетках (нанример, вакансий и дислокаций), поскольку эта тема слишком обширна. [c.376]

С микроскопической точки зрения, представляемой квантовой механикой и приложениями классической механики к кинетической теории, поведение отдельных молекул можно описать, рассматривая строение этих молекул и механизмы их взаимодействия с другими молекулами. Мы уже показали, как с помощью кинетической теории описать давление, энергию и теплоемкости идеальных газов, не обладающих внутренними степенями свободы. Но мы также видели, что кинетическая теория не может объяснить изменение теплоемкостей молекул или кристаллов с температурой. В идеальном случае хотелось бы, чтобы можно было предсказывать термодинамическое поведение веществ на основе сведений об отдельных молекулах, полученных из спектроскопических измерений И из теоретических расчетов, таких, как расчеты, рассмотренные в гл. 14. [c.519]

Главной целью работы является развитие термодинамического метода анализа состояния адсорбированного вещества в монослое и полислоях. Для этой цели изотермы адсорбции, рассчитанные по уравнениям, в основе которых имеются различные приближенные представления о состоянии адсорбированного вещества в монослое (образование ассоциатов при локализованной адсорбции, состояние двумерного реального газа, выраженное уравнением Ван-дер-Ваальса или уравнением с вириальными коэффициентами), сопоставляются с опытом. Однако в большинстве случаев такое сопоставление пе позволяет однозначно судить о состоянии адсорбата. Вместе с тем первая производная уравнения изотермы адсорбции по температуре при постоянной величине адсорбции дает выражение зависимости изостерической теплоты адсорбции от величины заполнения поверхности, вторая ке производная по температуре определяет зависимость теплоемкости адсорбата от величины адсорбции. Сопоставление независимых измерений изотермы адсорбции, теплоты адсорбции и теплоемкости адсорбата с соответствующими теоретическими зависимостями для различных моделей позволяет более строго судить о состоянии адсорбированного вещества. [c.434]

В разд. II, 1.1 теплоемкость была определена как величина поглощенной теплоты при повышении температуры на 1°С. Обсуждаемые ниже результаты относятся к измерениям теплоемкости при постоянном давлении. Теплоемкость при постоянном объеме, которая в большей степени поддается теоретической интерпретации, экспериментально определить нельзя, но она может быть рассчитана на основе следующего термодинамического соотношения [см. уравнение (11.25)] [c.121]

Как было сказано выше (стр. 483), энергия активации вязкого течения воды уменьшается с увеличением температуры. Этот факт был объяснен на основе гипотезы о водородных связях. Очевидно, аналогичную закономерность можно ожидать также и в случае диффузии различных веществ в водных растворах. Результаты измерений диффузии маннита в воде находятся в согласии с теоретическими ожиданиями. Энергия активации падает от 6600 кал при температуре О—10°С до 3800 кал при температуре 60—70°С. Эти значения приблизительно на 1 ккал больше соответствующих значений для энергии активации вязкого течения. Разницу легко объяснить, если учесть большой размер молекул маннита и их большую склонность к образованию водородных связей. Данных о коэфициентах диффузии в водных растворах при различных температурах пока немного. Но в общем имеющиеся данные для энергии активации диффузии находятся в удовлетворительном согласии с энергиями активации вязкого течения воды в тех же интервалах температуры [ °]. [c.500]

Теория переходного состояния, предложенная в 1935 г. Эйрингом и Поляни, позволяет, не прибегая к опытному измерению кинетических величин, теоретически рассчитать предэкспоненциальный множитель ркд в уравнении (152) и энергию активации, т. е. в конечном итоге абсолютную скорость реакции при любой температуре. В основе этой теории лежит закон действия масс и необходимость активных соударений молекул, но последний процесс рассматривается более детально, с точки зрения структурных и энергетических изменений, которые претерпевают молекулы при их взаимодействии. Активные соударения — это сложный процесс перераспределения связей в молекулах, который начинается еще до их столкновения и заканчивается только после того, как молекулы разойдутся на расстояния, превышающие дальность действия их силовых полей. Рассмотрим схематически механизм соударения двух частиц в реакции А+ВС- АВ+С. При достаточном сближении атома А с молекулой ВС начинает ослабляться связь между атомами ВиС в молекуле ВС и одновременно начинает формироваться связь А — В. Образуется так называемый активный комплекс (переходное [c.248]

Ярышев Н. А., Теоретические основы измерения нестационарных температур, Изд. Энергия , 1967 Кулаков М, В., Макаров Б. И Измерение температуры поверхности твердых тел, Изд. Энергия , 1969. [c.121]

Элюентный способ получил наиболее широкое применение, причем как в жидкофазной, так и в газовой хроматографии и не только с аналитической, но и с препаративной целью. Это объясняется тем, что при правильном выборе условий разделения (сербента, температуры колонки, скорости потока проявителя, количества исследуемой смеси, вводимой в колонку, и др.) из колонки компоненты смеси выходят практически в чистом виде, и их можно уловить для исследования другими методами, а качественный и количественный состав можно определить простым измерением объемов удерживания и площадей пиков. Более подробно экспериментальные и теоретические основы этого способа см. далее. [c.17]

Уравнения (1У.48) и (IV.50) выражают в дифференциальной форме зависимость давления и объема от других свойств вещества — в частном случае газообразного. Этим обш,им уравнениям должно удовлетворять любое эмпирическое уравнение состояния. Они играют значительную роль в термометрии, создавая теоретическую основу газовых термометров. Для реальных газов, подобных водороду или воздуху, объем при постоянном давлении не строго пропорционален температуре. Если же определены значения дН1др (с помощью измерения эффекта Джоуля — Томсона), то появляется возможность введения необходимых поправок. [c.94]

Методы монотонного нагрева для исследования теплофизических свойств жидкостей и газов получили более глубокое развитие в работах автора настоящей монографии [133—140]. Им разработаны общие теоретические основы методов измерения коэффициента теплопроводности жидкостей и газов, а также изобарной теплоемкости жидкостей в режиме монотонного нагрева при высоких температурах и давлениях. Расчетные формулы получены с учетом температурной зависимости теплофизических свойств и переменной скорости нагрева в рамках нелинейной теории теплопроводности. На основе разработанных методов сконструирована экспериментальная аппаратура, позволивщая исследовать теплопроводность и изобарную теплоемкость различных классов жидкостей в широком диапазоне температур и давлений. [c.41]

Разработана аппаратура и метод измерения силы во времени-при кратковременном разрыве пластмасс от детонации взрывчатых веществ. Получены данные об изменении напряжения во времени и зависимости разрывной прочности от времени испытаний [1965]. Бейкером, Вильямсом [1966] и Е Си-жуаном [1967] описан новый метод хроматографирования и его применение к высокополимеоам. Разделение компонентов происходит за счет изменения их растворимости и выпадения осадков при совместном воздействии растворителя переменного состава и непрерывно изменяющейся температуры по мере продвижения вдоль колонки. Авторы называют этот процесс кристаллизационной хроматографией и рекомендуют его для фракционирования полистирола при температурном градиенте от 60 до 10° растворителем, изменяющим состав от 100% этанола до 100% метилэтилкетона. Полученные в этом случае кривые распределения фракций по молекулярным весам хорошо согласуются с результатами теоретического анализа на основе измерения кинетики полимеризации стирола. Описана конструкция аппарата, снабженного автоматическим пообоотборником. [c.299]

Достоинством метода определения 0(Х) по степени набухания является то, что нет необходимости определять исходный молекулярный вес полимера [по крайней мере в приблил<енном уравнении (54)] или распределение по молекулярным весам до образования поперечных сшивок, а также сравнительная простота измерений. Но теоретические основы метода и погрешность, обусловленная незнанием точной величины входящего в уравнение (54) параметра х, нуждаются в обосновании. Например, Чарлзби и Дэ-висон установили, что 0 Х) для полиэтилена алкатен при облучении уменьшался при повышении температуры со 115 до 180° С, если измерения проводили методом определения степени набухания. Если же для измерений использовали метод растворимости, значение 0(Х) увеличивалось. В последней работе Чарлзби, Фон Арним и Келлеган воспользовались уравнением (53) только для сравнения выходов поперечных сшивок, образовавшихся в полиэтилене различной степени кристалличности, и не пытались даже рассчитать величины 0(Х) для каждого образца полиэтилена. Уоддингтон 8 скорректировал свои расчеты (метод не указан) по фракции золя, оставшейся в облученных образцах. [c.415]

Одна пз проблем, возникающих прп тако.м подходе,— это трудность измерения теплоемкости вблизи абсолютного нуля. Обычно ее из.меряют по возможности прп более низкой температуре и затем экстраполируют. Имеются хорощие теоретические осповапня для предположеппя, чго при небольших Т теплоемкость пропорцио-нальпа Р это является основой для экстраполяции Дебая (см. часть 2). В это.м методе теплоемкость Ср измеряется до некоторой низкой температуры, а затем строится кривая вида аТ , па которую укладывается это значение Ср. Из кривой определяется вели- [c.161]

В табл. 6.1 приведены значения pH при разных температурах для растворов первичных стандартов, рекомендованных Национальным бюро стандартов (НБС) США. Данные НБС для стандартных растворов приняты большинством стран мира и Междзт1арод-ным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) в качестве основы для условной шкалы pH. Выпускаются различные типы первичных стандартов в порошкообразной форме, которые можно использовать для прецизионных измерений. При приготовлении растворов необходимо точно следовать методике. В частности, дистиллированная вода не должна содержать кислотных и основных веществ, например растворенного диоксида углерода. [c.182]

Низкий вращательный барьер согласуется со всеми теоретическими трактовками структуры ферроцена (см. главу I) и подтверждается некоторыми физическими измерениями. Так, данные электронографического исследования подтверждают полностью свободное вращение при высоких температурах [161]. Дипольный момент диацетилферроцена также может быть интерпретирован на основе модели со свободным вращением [162], но найденный дипольный момент ди-(я-хлорфенил) ферроцена [163] несовместим с такой моделью это соединение фиксировано, по-видимому, в конфигурации XXXIV или даже в полностью совмещенной форме. [c.132]

С этой точки зрения имеют значение результаты ранних измерений, проведенных Д. Б. Тейлором и И. Ленгмюром [56] с атомами цезия и К. К. Л. Босвортом [57] с атомами калия ими получены интересные данные, связанные с рассматриваемыми явлениями. В их опытах исходная проволока покрывалась пленкой атомов заданной плотности только на определенном отрезке по ее длине. При соответственно подобранных температурах, когда испарение еще пренебрежимо мало, происходит распространение атомов вдоль первоначально свободных от них частей проволоки. Для измерения поверхностной плотности были развиты различные достаточно надежные методы, основанные на применении термоионной эмиссии или фотоэффекта, не рассматриваемые здесь подробнее. На основе этих измерений упомянутые авторы вычислили коэффициент диффузии. Они пришли к одинаковому заключению о том, что коэффициент диффузии сильно возрастает вместе с плотностью атомного слоя. По этому поводу следует сделать принципиальное замечание о том, что коэффициент диффузии имеет ясный теоретический смысл только в области применимости закона диффузии Фика, т. е. в рассматрива- [c.59]

Многие результаты теоретических и экспериментальных работ по гидратации ионов (некоторые из этих работ приведены в табл. 2 и 3) можно интерпретировать на основе современных представлений о структурных и динамических свойствах воды. Особый интерес представляет способность некоторых ионов разрушать структуру воды, образовывая с ней комплексы, включаться в существующую структуру воды, увеличивать или уменьшать степень упорядочения растворителя на значительном расстоянии. Ионы классифицируются как "структуроразрушители" и "структурообразователи" в зависимости от того, разрушают ли они структуру воды с образованием менее специфической структуры со слабой координацией молекул, стабилизируют существующую структуру или же приводят к новой гидратной структуре с сильной координацией. Однако такое разделение не всегда оправдывается в различных измерениях. В настоящее время почти нет сомнений в том, что в растворе могут существовать гидратированные группы со специфической локальной координацией ионов и молекул воды. Некоторые ионы могут разрушать структуру воды путем комбинации кулоновского взаимодействия, поляризационных и стерических факторов. Так, имеются свидетельства того (табл. 3), что ионы с сильными полями образуют гидратные комплексы с ближним порядком, аналогичным порядку в соответствующих кристаллогидратах, но с различной степенью ковалентного связывания иона ме-тадла с кислородом воды. Сильные поля таких ионов могут вызывать упорядочение растворителя за первым гидратным слоем. Имеются также данные, указывающие на то, что при низких концентрациях и температурах "водоподобные" области могут сосуществовать с гидратированными ионами. Такие ионы также увеличивают среднюю энергию активации диффузии молекул И jO и действуют как "положительные гидрататоры", по терминологии Самойлова [3, 4]. С другой стороны, большие ионы с низким зарядом могут разрывать структуру воды, вызывая уменьшение средней энергии активации диффузии, т.е. действуя как "отрицательные гидрататоры". Очевидно также, что в некоторых случаях (табл. 3) ионы могут включаться (путем внедрения или замещения) в существующую структуру воды и при этом не разрушать ее. [c.194]

Впервые такой подход к обобщению квазнстационар-ных методов предложил О. А. Краев [119]. При теоретическом обосновании методов измерения коэффициента температуропроводности теплоизоляционных материалов и металлов он исходил из решения нелинейного уравнения теплопроводности для неограниченного цилиндра при переменных тенлофизических коэффициентах и переменной скорости разогрева. Скорость разогрева Ь(г, т) и теплофизические параметры а 1), и t) предполагались монотонными функциями температуры. Температурные поля цилиндра /(г, т) отыскивались в виде степенных рядов по координате г с зависящими от времени коэффициентами. На основе полученного решения Краеву удалось получить расчетную формулу для определения температурной зависимости коэффициента температуропроводности материала в широком диапазоне температур. Полученная расчетная формула отличается от аналогичной формулы регулярного режима второго рода наличием поправок на нелинейность разогрева и температурную зависимость теплофизических характеристик. [c.35]

На первый взгляд может показаться, что с помощью полуэмпириче-ской подгонки величин излучательной способпости воды, описанной в предшествующей дискуссии, было мало достигнуто. Одпако иа самом деле выбор параметров определялся основными теоретическими соображениями. Поэтому оказывается вероятным, что использование соотношения (11.125) обеспечивает довольно падежную основу для экстраполяции имеющихся измерений излучательных способностей на области умеренных температур, давлений и оптических плотностей. [c.301]

I) Уравнение Герца — Кнудсена. Первое систематическое исследование скоростей испарения в вакуум было проведено Герцем в 1882 г. [28]. Он перегонял ртуть и определял потери вещества на испарение при одновременном измерении гидростатического давления на испаряющейся поверхности. Исследуя вещества с хорошей теплопроводностью, такие как ртуть, он пришел к заключению, что скорость испарения может быть ограничена вследствие недостаточного подвода тепла к поверхности. Для всех выбранных условий Герц обнаружил, что скорость испарения пропорциональна разности между равновесным давлением ртути р при температуре поверхности резервуара и гидростатическим давлением р на этой поверхности. Из этих экспериментов он вывел важное заключение о том, что жидкость имеет особую способность к испарению и скорость испарения при данной температуре не может превосходить определенную максимальную величину, даже если подача тепла неограничена. Более того, теоретический максимум скорости испарения получается только в том случае, если с поверхности испаряется такое число молекул, которое необходимо для установления равновесного давления р на той же поверхности, причем ни одна из молекул не возвращается на поверхность. Это последнее условие означает, что должно устанавливаться гидростатическое давление Р = 0. На основе такого рассмотрения можно показать, что число молекул ( Ыд, испаряющихся с площади поверхности Ае за время <1/, равно числу молекул, соударяющихся с поверхностью в единицу времени при давлении [c.37]

Теоретическое рассмотрение наиболее вероятного вида области растворимости в системе Hg—Те на основе теории регулярных растворов, а также анализ данных [86, 87 [ по давлению пара и электрофизические измерения Страусса и Бребрика [88] подтверждают ретроградный характер растворимости с максимумом растворимости при низкой температуре. [c.199]