Адиабатический калориметр для определения теплоты

Рис. II.2. Схематический разрез адиабатического калориметра для определения теплоемкостей и теплот фазовых переходов при средних температурах [1599].

Трудно переоценить значение определения теплот адсорбции. Теплота адсорбции обычно используется как критерий, который позволяет отличить физическую адсорбцию от химической. В случае физической адсорбции теплота адсорбции обычно меньше 4 ккал моль, в то время как теплоты хемосорбции изменяются от 5 ккал моль до таких высоких значений, как 150 ккал/моль. Для полностью обратимой хемосорбции теплота адсорбции может быть вычислена с помощью уравнения Клаузиуса — Клапейрона по изотермам, полученным при различных температурах. Однако, принимая во внимание специфичность хемосорбции и наличие вариаций адсорбционного потенциала почти на всех реальных поверхностях, установление истинного равновесия является скорее исключением, чем правилом, и этот метод определения теплот хемосорбции имеет ограниченное применение. Более предпочтительно прямое измерение теплот адсорбции с помощью калориметра [25]. За исключением ледяного калориметра и ему подобных [26], конструкция большинства адсорбционных калориметров преследует цель сохранения выделяемого при хемосорбции тепла по возможности в самом адсорбенте, при этом наблюдают повышение температуры адсорбента с помощью термометра сопротивления или термопары [27]. Было сделано лишь немного попыток осуществить вполне адиабатические адсорбционные калориметры, поскольку в большинстве конструкций наличие высоковакуумной оболочки обеспечивает достаточно малую скорость охлаждения и дает тем самым возможность внести точные поправки на основании закона Ньютона. Определение этих поправок при комнатной температуре не представляет трудностей, но с повышением температуры такие определения усложняются, что препятствует [c.491]

При непосредственных измерениях теплоты адсорбции применяют как изотермические, так и адиабатические калориметры. Теплота, выделяющаяся в изотермическом калориметре, отводится из системы и вызывает какой-нибудь фазовый переход, например плавление льда. Во время опыта система находится при постоянной температуре, и выделившаяся теп.лота вычисляется на основании определения количества расплавившегося льда. В адиабатическом калориметре выделившаяся теплота остается в системе, и величина ее находится путем измерения повышения температуры. [c.68]

Для определения теплоты твердения в течение более длительных периодов можно использовать автоматический адиабатический калориметр, который был разработан Светославским и Поморским . Удельная теплоемкость гидратированного цемента в расчет не принимается. По принципу ледяного калориметра Бунзена А. Н. Щукарев, И. П. Кривобабко и Л. А. Щука-рев в сконструировали дифенил-метановый калориметр специально для измерения теплоты схватывания цементов . [c.815]

Для определения теплоты испарения методом смешения используют различные виды калориметров как с изотермической, так и с адиабатической оболочкой. [c.25]

Экспериментальное определение теплот сгорания сырья и продуктов коксования проводили на венгерском адиабатическом калориметре. Предварительно была установлена воспроизводимость Е теплот сгорания гудрона, дистиллята и кокса. Получены следующие ошибки воспроизводимости для [c.55]

Для определения теплоты горения топлива по методу Бертло-Малера-Крокера пользуются вошедшей уже в заводской обиход бомбой из нержавеющей стали (фиг. 20). Вещество помещается в бомбу /, заполняемую затем сжатым кислородом под давлением 25 ат. Бомба ставится в калориметр с водой, и вещество, находящееся в тигле 2, воспламеняется при помощи тонкой железной проволочки 3, раскаленной электрическим током. Количество выделенного тепла определяется, как обычно. Так же как в измерениях теплоемкостей, и здесь для устранения поправки на радиацию иногда применяют адиабатические калориметры, температура оболочки 4 которых посредством пропускания теплой воды или путем нагревания электрическим током 5 изменяется так же, как и температура калориметрической жидкости во время опыта, предотвращая тем са.мым потерю тепла. Для отсчета температуры служат термометры б и 7. [c.87]

Энтальпии переходов между различными кристаллическими фазами определяются обычно теми же методами, которые используются для определения теплоемкостей в заданном температурном интервале. Практически пригоден для определения энтальпий переходов и плавления метод адиабатической калориметрии, так как наблюдения могут длиться в течение времени, которое достаточно для установления термодинамического равновесия. Если не возникает осложнений, связанных с медленным уравновешиванием или образованием метастабильных состояний, то для определения теплоты, получаемой приемным калориметром при охлаждении, образца от температуры выше точки плавления до температуры ниже этой точки, можно использовать метод смесей. Энтальпия плавления определяется при этом после исправления наблюдаемого энтальпийного инкремента на теплоту, поглощаемую жидкой и твердой фазами выше и ниже точки плавления. [c.33]

Матесон и Маас [9] определяли теплоту разложения 10-граммовых ироб растворов перекиси водорода в адиабатическом калориметре. В качестве катализатора разложения применялась двуокись марганца. По сообщению этих авторов, разложение заканчивалось внезапно, причем авторы ие вводили поправки на остаточную перекись водорода. Сделана поправка иа водяной пар и вычислена некоторая часть водяного эквивалента калориметра. Путем линейной экстраполяции теплоты разбавления, основанной иа средней величине из четырех определений (два определения с 38,05%-ной перекисью и два с 97,15%-ной), вычислена теплота разложения безводной нерекиси водорода (—23,45 ккал/моль). [c.212]

Оба рассмотренных выше адсорбционных калориметра используются в адиабатических условиях. Однако не следует думать, что полученная таким образом теплота адсорбции соответствует обратимой теплоте адсорбции. Для большинства процессов хемосорбции, особенно для хемосорбции нри низких температурах, равновесные давления малы, так что с помощью обычных методов трудно провести обратимое сжатие газа при адсорбции. В действительности считается совершенно обычным необратимое введение в систему газа-адсорбата. Эрлих [215] недавно показал, что различие между обратимой и необратимой теплотами адсорбции, измеряемыми калориметрически, вероятно, лежит в пределах возможных экспериментальных ошибок самого определения теплоты (это величина порядка 2ИТ). [c.98]

В вакуумном адиабатическом калориметре определены также теплоты и температуры плавления и превращения стекло —> кристалл. Для определения теплоты плавления (АЯпл) измерялось количество теплоты Q), вводимое адиабатически в калориметр при нагревании его от Тал [c.196]

Примерно таковы же предельно достижимые температуры и воспроизводимость опытов для адиабатических калориметров-контейнеров с непрерывным вводом теплоты. Эти калориметры позволяют значительно сократить затрату времени на измерения, однако при их помощи трудно получить надежные результаты для веществ с плохой теплопроводностью. Поэтому калориметры с непрерывным вводом теплоты чаще всего используют при определении теплоемкости металлов. [c.319]

Расчет содержания примесей проводят, используя представленную уравнением (40) зависимость температуры равновесия твердое тело — жидкость от соотношения этих двух фаз. При проведении опыта в адиабатическом калориметре долю / жидкой фазы, соответствующую данному равновесию, определяют из соотношения между количеством тепла, пошедшего на плавление вещества от начального момента плавления до данного соотношения фаз, и теплотой плавления всего образца. Вследствие того, что определение теплоты плавления производят, начиная не от температуры плавления, а от значения температуры Ти лежащего несколько ниже, и после завершения плавления часть введенной энергии затрачивается на нагрев расплавившейся жидкости до конечной температуры опыта Гг, необходимо ввести соответствующие поправки [c.71]

Калориметрические методы в общем принципиально не отличаются от методов определения теплоемкостей. Для измерений применяются те же приборы. Используются методы смешения, адиабатического калориметра, нагрева и охлаждения образца. Опыты проводятся в две стадии а) первоначально так, чтобы реакция, теплота которой определяется, не происходила (в этом опыте теплота процесса и развивающиеся температуры обусловлены режимом и теплофизическими характеристиками испытуемого материала) б) повторно так, чтобы произошла реакция, тепловой эффект которой находят по разности теплот опытов б и а . [c.100]

ТИННЫХ теплоемкостей при высоких температурах в основном относится к 50—60-м годам. В это время в ИОНХ АН СССР В. А. Соколовым был сконструирован адиабатический калориметр для измерения истинных теплоемкостей твердых веществ (включая вещества с плохой теплопроводностью) методом периодического ввода теплоты в области 30— 750° С. Используя этот калориметр, В. А. Соколов и Н. Е. Шмидт исследовали теплоемкости и превращения в твердой фазе сульфатов и нитратов щелочных металлов, титаната бария и некоторых других солей, а также внимательно изучили условия работы калориметра, необходимые для точного определения температур и теплот фазовых переходов [163]. [c.330]

Адиабатический калориметр с автоматической регулировкой для определения истинной теплоемкости и скрытых теплот при высоких температурах [c.185]

Определение теплоемкостей при низких температурах как в калориметрах с массивной оболочкой, так и в калориметрах с тонкой (адиабатической) оболочкой почти всегда проводится при периодическом вводе теплоты лишь в отдельных работах применялся метод непрерывного ввода теплоты [73]. Следует отметить, что целесообразность использования зтого метода при низких температурах очень сомнительна из-за сравнительно сложной формы кривой С — Т при этих температурах и часто встречающихся фазовых переходов. Поэтому проведение калориметрических опытов при низких температурах и обработка их результатов будут описаны ниже только для метода периодического ввода теплоты. Особенности метода непрерывного ввода теплоты рассмотрены при описании высокотемпературных калориметров ( 3 настоящей главы). [c.311]

Область применения калориметров, предназначенных для определения истинных теплоемкостей при высоких температурах (как с периодическим, так и с непрерывным вводом теплоты), охватывает температуры до 1000—1100° С. Дальнейшему повышению интервала применения таких калориметров препятствует ряд причин возрастающая электропроводность веществ, являющихся в обычных условиях хорошими изоляторами (кварц, алунд и т. д.), распыление металлов (например, платины), трудность поддержания адиабатических условий при столь высоких температурах и т. д. [c.330]

Брунауэром [64] и Трепнелом [45]. Интересное сопоставление этих двух типов калориметров легко сделать, ознакомившись с описаниями адиабатического калориметра, сконструированного Биком, Коле и Уилером [65] для определения теплот адсорбции газов на полученных испарением пленках металлов, и низкотемпературного изотермического калориметра Моррисона и Лоса [66]. Усовершенствованный тип биковского калориметра описан в работе [67], где обращается особое внимание на а) получение однородной температуры во всем калориметре и б) точное онределение его теплоемкости. [c.201]

Эксперимент проводится в калориметре с адиабатической оболочкой, предназначенном для определений теплоемкости и теплот плавления. [c.51]

А. Самченко и А. В. Думанский [204] —от0,16до0,17л й г/г, или (6,02—6,38) X 10- кал/см . Мы провели аналогичное определение теплот смачивания кристаллов Ва504 водой в адиабатическом калориметре и получили величины того же порядка. [c.36]

По окончании всех трех опытов образцы силикагеля отделяли от воды и высушивали одновременно под вакуумом при температуре 70° С (во избежание переконденсации при высушивании). Высушенные н охлажденные до комнатной температуры образцы силикагеля разделяли на две части. Одну использовали для снятия изотерм сорбции паров метанола, а другую — для определения теплот смачивания водой. Изотермы сорбции были сняты на термостатированной при 20° С вакуумно-сорбционной установке с пружинными весами Мак-Бена — Баккра по а,ммот1г известной методике (406]. Теплоты смачивания определяли в адиабатическом калориметре также по известной методике [407]. 15 [c.181]

В последние годы Пиппер, а затем и В. И. Волошин провели серию исследований по определению теплоты коксования углей [28, 29]. Исследования производили в адиабатическом калориметре. К сожалению, по их данным невозможно вычислить из общего расхода тепла на коксование часть тепла, выделенного или поглощенного в результате протекания при этом различных химических реакций. Было установлено, что теплота коксования углей в зависимости от выхода летучих веществ изменяется по кривой, имеющей минимум для углей средних стадий метаморфизма. Наибольшая теплота коксования требуется для углей марки ОС. [c.135]

Большинство калориметров для определения теплоты испарения работает в адиабатических условиях, и измерение теплоты испарения в прин-Щ1пе сводится к нахождению количества теплоты, введенной в калориметр, и количества испарившейся за это время жидкости. [c.9]

Наиболее точными калориметрами для измерения теплоты испарения являются калориметры-контейнеры, похожие по устройству на адиабатические калориметры для определения теплоемкости вещества. Такие калориметры могут быть использованы не только для определения теплоты испарения, но и для измерения истинной теплоемкости жидкости. Типичным представителем калориметров-контейнеров является калориметр для определения теплоты испарения Осборна и Джиннингса [4]. Конструкция и принцип работы на этом калориметре подробно описаны в монографии Скуратова, Колесова и Воробьева [5, ч. 2]. Величина теплоты испарения воды, полученная на этом калориметре, практически совпала с прецизионными определениями других авторов. Значения теплоты испарения 59 углеводородов при 298 К определены с точностью не менее О, Г/с. Однако точность измерения теплоты сублимации была значительно ниже, в частности для гексаметилэтана точность составила 2%. Прибор сложен в изготовлении и требует высокой квалификации при обслуживании. [c.11]

Синельников [314], работая с вакуумным адиабатическим калориметром, сконструированным им же, нашел, что, в противоположность указанному, Р-а-превращение кварца является фазовым переходом второго рода без изометрического поглощения тепла. Аномальный рост теплоемкости кварца с повышением температуры показывает, что фазовый переход начинается при температуре около 553° и заканчивается при температуре 577°. Теплота, затрачиваемая на превращение кварца в этом интервале температур, составляет, по Синельникову, 9,2 шл1г. Эти представления находятся в соответствии с приведенным выше механизмом Р-а-превращения кварца, хотя и не являются исчерпывающими. Рассмотрение накопленных данных показывает, что р-а-превра-щение кварца подготовляется при сравнительно низких температурах, но заканчивается скачкообразно при определенной температуре. [c.104]

Нормальный ферроцианид калия диамагнитен [294, 402, 403, 537, 538, 588, 589, 593, 1389]. Диэлектрическая постоянная этой соли равна 1,886 [859], причем величина эта изменяется пропорционально температуре [830]. Кристаллы K4[Fe(GN)g] ЗН2О при низких температурах служат сегнетоэлектриками [1241, 1328, 1336, 1343, 1414, 1464, 1506, 1589, 1626, 1627, 1642]. G помощью метода П]ИР показано, что эти свойства тесно связаны с упорядочением дипольных моментов молекул кристаллизационной воды [1464]. Определение температуры ферроэлектрического перехода и удельной теплоты для K4[Fe(GN)g] -ЗНаО осуществлялось в адиабатическом калориметре в интервале температур от —150 до - -20° G [1489]. Исследование показало, что точка перехода желтой кровяной соли лежит при —25° G. Значения AQ ж AS найдены равными 95 кал1молъ и 0,38 кал/моль-град соответственно. [c.38]

Если бы процесс протекал по указанному механизму превращения фторапатитной фазы в гидроксилапатитную, то при 1375 °С обесфторивания не происходило бы. Однако лабораторные, а затем и заводские опыты показали, что при этой температуре фтор выделяется, хотя и медленно, следовательно, возможно образование фазы переменного состава—гидроксилфторапатита. Непосредственное определение теплот разложения подтверждает высказанное предположение. Аналогично, как и для чистых гидроксилапатита и фторапатита, были определены в адиабатическом калориметре теплоты разложения продуктов, которые, по нашему предположению, являются фазами переменных составов. [c.39]

Измерения истинной теплоемкости при высоких температурах в настоящее время проводят чаще, чем измерения средних теплоемкостей. Обычно для определения истинной теплоемкости при высоких температурах используют адиабатические калоримет-ры-контейнеры, принцип устройства которых и порядок проведения калориметрического опыта сходны с описанны.ми ранее для адиабатических калориметров, применяемых при низких температурах ( 2 настоящей главы). Конструктивные отличия, однако, весьма существенны, поскольку при высоких температурах очень серьезное значение приобретает проблема теплоизоляции калориметра и электроизоляпии подводящих проводов. Эти затруднения быстро возрастают при повышении температуры, и в основном именно они ограничивают возможность расширения рабочего интервала таких калориметров в сторону высоких температур. Верхний предел использования адиабатических калориметров-контейнеров с периодическим вводом теплоты сравнительно невысок (1000—1100°С), но получаемые результаты более надежны, чем результаты, полученные другими методами определения истинных теплоемкостей при высоких температурах. Такие калориметры при условии тща- [c.318]

Осборн и Джиннингс [100] построили адиабатический калориметр меньших размеров, в котором выравнивание температуры достигается не перемешиванием, а с помощью медных пластин. На этом приборе, предназначенном для определения теплот испарения, можно измерять теплоемкости жидкостей с точностью приблизительно 0,1%. [c.113]

В практике определения средней теплоемкости широко применяют метод смешения (см. раздел 1.5). Этим же методом пользуются для нахождения теплот фазовых переходов. Однако температура калориметра обычно равна 298 К- Это означает, что средняя теплоемкость определяется таким методом в интервале Т — 298 К, где Т может составлять от нескольких сотен до 1300 К и выше. Если в этих широких пределах наблюдается фазовый переход, то измерение теплоемкости становится невозможным. Поэтому большое значение для практики изучения теплоемкости имеет метод введения теплоты. При непрерывном вводе измеряемой теплоты калориметрическую систему помещают в адиабатическую оболочку, температуру которой в процессе опыта поддерживают рарной температуре калориметра. Опыт состоит в том, что одновременно измеряют и количество теплоты, вводимое в калориметр с помощью электронагревателя д = а Щх), и соответствующий подъем температуры. [c.31]

В широких кругах химиков, не занимающихся непосредственно калориметрией, иногда существует ошибочное представление, будто бы при измерении любого теплового эффекта в идеале всегда желательно пользоваться наиболее тонким и чувствительным из разработанных методов измерений. Эта точка зрения, с которой авторам приходилось сталкиваться при обсуждении результатов эксперимента, основана на недоразумении. Применение очень сложных калориметрических устройств типа, например, адиабатического ультракалориметра Ланге [8], построенного специально для измерения теплот разведения в зоне больших разбавлений, установки Гуккера [9], предназначенной для определения теплоемкостей сильно разбавленных растворов, имеет смысл только в особых случаях, когда наблюдаемые эффекты очень малы или для эффективной теоретической [c.33]

Обилие термохимического материала не вполне соответствует его точности. До сих пор термохимические определения связаны с бJЛьшими ошибками, зависящими прежде всего от потерь теплоты на лучеиспускание, которая тем больше, чем медленнее идет в калориметре реакция. Эта потеря учитывается разными поправочными формулами (Р ен ь о-П фаундлера, Г рамберга, Бунте и др.), но не может быть точно найдена. Все усилия в калориметрии направлены к возможному уменьшению лучеиспускания, что ни в одном случае полностью не достигается. Наиболее достоверные результаты дают разные адиабатические системы, где теплоотдача устраняется или хорошей теплоизоляцией вакуумом (например применением сосудов Дьюара в качестве калориметров) или тем, что калориметр окружен средой, температура которой всегда равна температуре внутри калориметра. До некоторой степени условию адиабатичности отвечает ледяной калориметр Бунзена, получивший большое распространение и дающий сравнительно очень точные результаты. В нем тепловой эффект измеряется количеством льда, расплавленного теплотой реакции 2. [c.68]

Кроме рассмотренного выше калориметра Шмидт и Соколова, в литературе имеются описания еще нескольких калориметров, предназначенных для определения теплоемкостей при высоких температурах методом периодического ввода теплоты. Некоторые из них по устройству очень сходны с калориметром, показанным на рис. 80 и 81. Например, калориметр Уэста и Джиннингса [80] имеет систему адиабатических и теплоизолирующих оболочек, очень похожую на систему оболочек, изображенную на рис. 81. Для измерения температуры в этом калориметре, так же как и в калориметре Шмидт и Соколова, использован термометр сопротивления. Однако оболочки в калориметре Уэста и Джиннингса изготовлены из серебра, а не из платины. Это понижает верхнюю границу измерений, так как при работе около 700°С серебро заметно испаряется и портит прибор [79]. Конструкция калориметра Уэста и Джиннингса предусматривает его использование до 500Х- [c.325]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология