Адиабатическая оболочка

Если сосуд с газами снабдить адиабатической оболочкой и провести их обратимое смешение, изменение энтропии будет равно нулю [c.73]

Теплоты растворения могут быть определены в калориметрах с изотермической и адиабатической оболочкой. Последний вид калориметров используют в тех случаях, когда, не разбирая прибора, нужно измерить промежуточные теплоты растворения. [c.20]

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

Система в адиабатической оболочке разделена на две части с объемами У и каждая из которых содержит один моль идеального газа при одинаковой температуре Т. Какую максимальную работу можно получить в процессе установления равновесия, если а) соединить обе части системы б) перегородка между подсистемами может свободно двигаться, но не допускает массо- и теплообмена Рассмотрите случаи одинаковых и разных газов. [c.13]

Система в адиабатической оболочке разделена на две части с объемами Уу и У-2, первая из которых содержит п моль одноатомного газа при температуре Т, а вторая — П2 моль двухатомного идеального газа (жесткий ротатор) при температуре Гг. [c.13]

Для примера рассмотрим работу, совершающуюся при обратимой передаче тепла от одного тела к другому. Два тела с температурами 7i и Гг (пусть 7 i>7 2) одинаковой массы и теплоемкости заключим в адиабатическую оболочку и приведем в тепловой контакт. Процесс выравнивания температур можно совершить [c.54]

Существует другой частный случай, который можно исследовать методом потенциалов [41]. Это система, окруженная мембранами со специфическими свойствами (например, адиабатическая оболочка). Введение таких мембран уже ближе подводит нас к изучению устойчивости систем с хорошо определенными граничными условиями, которому посвящена следующая глава. [c.61]

Система может претерпеть изменения, при которых она обменивается теплотой и работой с окружающей средой при этом изменяется как система, так и окружающая среда. Если граница не пропускает теплоту, то любой процесс, происходящий в системе, называют адиабатическим, а границу — адиабатической оболочкой. [c.13]

Построим мысленно адиабатическую оболочку вокруг системы. Тогда = О и, согласно второму началу, [c.22]

Сростом концентрации металлических частиц температура воспламенения благодаря коллективному эффекту снижается. Это снижение больше для малых частиц, поскольку при высоких концентрациях вещества отвод тепла, интенсифицирующийся по мере уменьшения размера частиц, вызывает повышение температуры среды и каждая частица оказывается как бы заключенной в адиабатическую оболочку. Поэтому при достаточно больших концентрациях частиц температура воспламенения мелких частиц оказыва- [c.244]

Аппаратура, детально описанная ранее [3], состоит из калориметра. С (см. рис. 8А.1), который помещается в адиабатическую оболочку В. Пространство между калориметром и оболочкой вакуумирует-ся до давления 25,4-10" жж рт. ст. [c.119]

Калориметр окружен адиабатической оболочкой Р, изготовленной из тонкой листовой хромированной меди. По всей внешней поверхности крышки, цилиндрической части и дна оболочки расположены бифилярные константановые проволочные нагреватели. Неглубокая винтовая 50-сантиметровая нарезка на адиабатической оболочке калориметра позволяет поддерживать тепловое равновесие между пакетом токоподводящих проводов и обмоткой калориметра, навитой на его внешнюю поверхность. Все провода выводятся наружу и присоединяются с помощью специальной эмали к резервуару с азотом, экономайзеру Н (служащему теплообменником и использующему теплоемкость холодного испарившегося гелия для поглощения тепла, передаваемого проводами, и таким образом уменьшающему расход жидкого гелия), к резервуару с гелием и к кольцу /, обеспечивающему выравнивание температуры подводящих проводов. С помощью адиабатической оболочки, температура которой с точностью 0,002° К соответствует температуре калориметра, температура проводов поддерживается равной температуре калориметра. Медно-константановые термопары контролируют разность температур между калориметром и оболочкой и между оболочкой и кольцом и возбуждают три независимые регистрирующие электронные цепи (соответствующие трем частям адиабатической оболочки), снабженные малоинерционной системой прямого и обратного контроля условий адиабатичности калориметра. Контроль и управление адиабатической оболочкой можно также осуществлять вручную. [c.35]

Рассмотренная калориметрическая установка позволяет в процессе опыта нагревать образец вещества в калориметре до любой желаемой температуры при отсутствии теплового обмена с окружающей средой за счет регулируемой подачи тепла от электрического нагревателя. Калориметр с исследуемым образцом подвешивается на плетеной шелковой нити внутри адиабатической оболочки. С помощью тщательно подогнанных конусов калориметр и адиабатическая оболочка могут соприкасаться с охлаждающим резервуаром [c.36]

Равновесная температура образца измеряется платиновым термометром сопротивления Ь, помещенным в платиновую оболочку и расположенным соосно внутри калориметра. По мере увеличения температуры калориметра за счет подвода электрической энергии к нагревателю, расположенному внутри калориметрического сосуда, температура адиабатической оболочки поддерживается настолько близкой к температуре калориметра, что практически между калориметром и окружающей средой не происходит заметного теплообмена. После подачи новой порции энергии определяется следующая температура равновесия. В обычных опытах с типичными веществами за один час удается провести несколько таких измерений. При изучении фазовых и других превращений для достижения равновесия часто требуется более длительное время. В таких случаях для получения надежных значений теплоемкости необходима прецизионная автоматическая система контроля температуры адиабатической оболочки. Значение теплоемкости образца рассчитывается по его массе, измеренной разности температур, количеству введенной энергии и предварительно определенному тепловому значению калориметрической установки. Воспроизводимость порядка нескольких сотых одного процента может быть получена практически во всем интервале температур. Точность измеренной величины определяется сравнением всех определений массы, времени, температуры, сопротивления и потенциала с эталонными значениями, а также путем измерений теплоемкостей некоторых веществ, принятых Калориметрической конференцией в качестве стандартов [487]. [c.36]

Абсолютный джоуль 27 Авогадро число 222, 720 Адиабатическая оболочка 34—37 Адиабатный метод 34—37 Азот, термодинамические функции 233 Активность 139, 201, 220, 720 [c.802]

Ключевые слова энтальпия испарения, экспериментальная установка, изотермический калориметр, адиабатическая оболочка, сжиженные углеводородные газы. [c.164]

Если процесс протекает довольно быстро, и температура системы при этом меняется не менее чем на 0,1° С, применяется для работы калориметр с воздушной изотермической оболочкой, позволяющей сохранять постоянной температуру пространства, окружающего калориметр (калориметр с изотермической оболочкой). Если исследуемые процессы протекают очень медленно и есть опасность потери части теплового эффекта, применяют так называемый адиабатический калориметр, в котором температура оболочки, окружающей калориметр, в течение опыта меняется так, чтобы в каждый момент времени она была равна температуре калориметра (калориметр с адиабатической оболочкой). [c.174]

Рис. 1. Схема адиабатического калориметра Нернста. 1 — сосуд Дьюара 2 — сжиженный газ 3 нагреватель 4 — адиабатическая оболочка 5 — калориметр 6 — кристаллы 7 — термометр 8 — вакуумный сосуд.

После того как установлены адиабатические условия, равновесная температура образца измеряется заключенным в платиновую капсулу платиновым термометром сопротивления, смонтированным в калориметрическом сосуде. Затем к установленному в этом сосуде элементу, нагревающему калориметр и образец, подводится электрическая энергия. По мере того как температура калориметра возрастает, температура защитной оболочки меняется с той же скоростью, и вся энергия, подводимая или отдаваемая калориметром, измеряется. Когда подача энергии прекращается, определяется новая равновесная температура. Для достижения равновесия при температурах около 50° К в случае типичных органических кристаллов требуется по крайней мере от 10 до 30 мин, а вблизи фазовых переходов период уравновешивания может быть равен суткам и даже более. Прецизионный автоматический контроль адиабатической оболочки делает возможными надежные измерения теплоемкости даже в тех случаях, когда необходимы периоды уравновешивания продолжительностью в несколько часов. Теплоемкость образца рассчитывается по данным о его массе, наблюдаемому температурному инкременту, измеренной подводимой энергии и предварительно определенной теплоемкости пустого калориметра. [c.26]

Калориметрический сосуд на тонкой серебряной проволоке подвешивается к адиабатической оболочке. Снизу медный цилиндр адиабатической оболочки плотно закрыт медной пластиной. По внешней поверхности этой оболочки намотана проволока, изолированная стекловолокном. Температура частей защитной оболочки контролируется автоматической системой описанного выше типа. Адиабатическая оболочка подвешена в свою очередь на трех серебряных проволоках к внешней защитной оболочке, также имею-и ей нагреватель и контрольные термопары, которые служат датчиками [c.30]

I — катушка для уравнивания температуры пучка проводников с защитной оболочкой 2 — проволока, на которой подвешен калориметр 3 — плавающая оболочка 4 — завинчивающийся колпачок калориметра 5 — защитная оболочка 6 — серебряный калориметр 7 — стакан термометра и нагревателя 8 — платиновый термометр сопротивления 9 — катушка для проводников калориметра 10 — пучок проводников калориметра 11 — адиабатическая оболочка. [c.31]

На рис. 4.35 представлена схема лабораторного реактора, в котором получают блочный поликапроамид с применением фронтальной полимеризации [224]. Реактор имеет адиабатическую оболочку 1 (создаваемую любым известным способом), плоский нагреватель 2, днище 3 и стравливающий клапан 4. Верхняя и нижняя крышки реактора имеют теплоизоляцию для снижения теплообмена с окружающей средой. Цилиндрический реактор, нагретый до 75—95 °С, заполняют исходной реакционной смесью с температурой 75—95°С, следя, чтобы поверхность нагревателя полностью соприкасалась с поверхностью смеси. Затем включают нагреватель, находящийся на верхнем торце реактора, для исключения конвекции в объеме. Нагретая до 150—220 °С поверхность нагревателя инициирует процесс в близлежащем слое реакционной смеси, тепловыделение в котором (обусловленное полимеризацией и кристаллизацией) инициирует реакцию в последующем слое и т. д. Адиабатический разогрев составляет около 90°С. Время процесса определяется стационарной скоростью распространения тепловой волны, а скорость зависит от состава реакционной смеси и начальных условий процесса. Толщина инициируемого слоя 5 мм. [c.148]

Термометры сопротивления часто используются в калориметрии для регулирования температуры изотермических и адиабатических оболочек калориметра. Регулирование температуры оболочки может производиться или вручную самим экспериментатором, или автоматически. Если экспериментатор поддерживает температуру оболочки постоянной путем изменения силы тока в нагревателе или добавлением в оболочку горячей или холодной воды, то термометр сопротивления нужен лишь для наблюдения за температурой оболочки. [c.140]

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 повышения чувствительности можно использовать батарею термопар. [c.167]

Основным узлом калориметра яиляется ка.торпметрический сосуд, снабженный термометром и нагревателем. Калориметрический сосуд имеет оболочку, температура которой либо поддерживается постоянной (калориметр с изотермической оболочкой), либо равна температуре калориметрического сосуда в течение всего опыта (калориметр с адиабатической оболочкой). Оболочка нужна для точного учета теплообмена между калор 1ме1 ром и окружающей средой. [c.65]

Для точного определения поправки на теплообмен калориметры изолируют от внешней среды изотермическими оболочками (при постоянной температуре) или адиабатическими (разность температур калориметра и оболочки равна нулю). Для изучения сравнительно быстрых процессов (10—20 мин) используют калориметры с изотермической оболочкой, в этом случае поправка на теплообмен хотя и велика, но определяется с большой точностью. Калориметры с адиабатической оболочкой применяют обычно для медленно протекающих процессов. Поправка на теплообмен в этих калориметрах значительно меньше, но не равна нулю, так как практически невозможно в течение всего опыта сохранять одинаковыми температуры калориметр и оболонки. [c.17]

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]

А — резервуар для жидкого азота В — резервуар для жидкого гелия С, D, Е — тепловые экраны F — адиабатическая оболочка G — герметизирующая медная прокладка, о помощью которой рубашка вакуумноплотно соединяется с крышкой Н — резервуар для испаряющегося жидкого гелия <(ЭК0Н0майзер ) I — трубка для вывода гелия J — кольцо для регулирования температуры подводящих проводов К — калориметр L — платиновый термометр сопротивления М — место крепления высокова1чуумного диффузионного насоса. [c.34]

Следует отметить, что даже в области средних температур (300— 700° К) применение адиабатного метода калориметрии дает ряд преимуществ по сравнению с методом смешения [452] при определении термических свойств органических веществ, обладающих метастабильными фазами и необратимыми превращениями в процессе нагревания или не образующих термодинамически равновесных фаз при закалке. Адиабатический калориметр с автоматическим контролем температуры адиабатической оболочки позволяет также изучать такие фазовые превращения, в которых тепловое равновесие, или гистерезис, достигается в течение многих часов. В качестве примера на рис. II.2 изображен адиабатический калориметр, использованный Вестрамом и Троубриджем [1599] для прецизионного определения теплоемкостей конденсированных фаз и энтальпий фазовых переходов и плавления в интервале температур от 300 до 600° К. Принцип работы этой калориметрической установки, предусматривающей изоляцию калориметрического сосуда от внешней среды с помощью хромированных тепловых экранов, аналогичен принципу работы описанного выше калориметра для измерения теплоемкостей при низких температурах. Калориметр, изготовленный из серебра, имеет осевое отверстие для нагревателя сопротивлением 250 ом и помещенный в чехол платиновый термометр сопротивления, плотно вставляющийся с помощью медно-бериллиевой втулки в высверленное отверстие муфты нагревателя. С помощью нарезки на верхней поверхности муфты нагревателя и винтового шлифа муфта плотно ввинчивается в коническое отверстие С. Для выравнивания температуры служат шесть вертикальных радиальных перегородок, смонтированных вместе с погружаемым калориметром. Загрузка вещества в калориметр производится через специальную герметичную [c.37]

Основным элементом установки является изотермический калориметр с исшряющейся жвдкостыо и с адиабатической оболочкой. Энтальпия парообразования исследуемой жидкости определяется компен-сационгао методом теплота, поглощаемая в процессе испарения вещества, компенсируется подводом в калориметр энергии от электрического нагревателя. При этом в каждом опыте мощность электрического нагревателя подбирается такой, чтобы температура калориметра не изменялась в цроцессе испарения вещества в течение всего времени измерения. Количество испарившейся в ходе измерения жвд-кости определяется весовым способом путем взвешивания на аналитических весах отделяющей емкости, частично погружаемой в процессе испарения в жидкий азот, в которую вымораживаются пары исследуемо- го вещества. , [c.122]

Сосуд для испарения погружают в калориметрическую жидкость — воду, которую в количестве около 220 г наливают в калориметр. Калориметрическую жидкость перемеишвают мешалкой 5. Калориметр в защитной оболочке 6 помешают в адиабатическую оболочку 7. [c.17]

Современный криостат высокой точности (типа Руервайна — Хаффмана), пригодный для получения данных по теплоемкостям и последующего вычисления энтропий в интервале температур от 4° до 350° К изображен на рис. 2 [774]. Вся сборка криостата осуществлена на крышке и для удобства загрузки калориметра внутренняя часть может выниматься из наружного стакана. Назначение этого устройства — поддерживать калориметр с образцом при любой желаемой температуре между 4° и 350° К в таких условиях, чтобы им не терялась и к нему не поступала никакая теплота, кроме подводимой электрическим нагревателем. Два медных хромированных сосуда для хладоагентов обеспечивают отвод теплоты при низких температурах. Калориметр подвешен на лебедке плетеным шелковым шнуром, а адиабатическая оболочка, окружающая его, подвешена на шелковом шнуре в фиксированном положении к нижнему сосуду. Лебедка используется для приведения конусов калориметра, адиабатической оболочки и нижнего сосуда в непосредственный тепловой контакт и, таким образом, для охлаждения калориметра и оболочки. Когда желаемая температура опыта достигнута (температура сосуда или выше), тепловой контакт нарушается опусканием калориметра и при подготовке к измерениям устанавливаются адиабатические условия. При исследованиях выше 90° К в качестве хладоагента в обоих сосудах используется жидкий азот, между 50° и 90° К охлаждение примерно до 50° К достигается за счет испарения. При работе в области между 4° и 50° К нижний сосуд наполняется жидким гелием, а верхний — твердым азотом. Температуры ниже 4° К достигаются охлаждением за счет испарения жидкого гелия. [c.23]

Решающим при изучении теплообмена является поддержание температуры адиабатической оболочки насколько возможно ближе к температуре калориметра, так чтобы не было никакого теплообмена ни за счет излучения, ни за счет проводимости по электроподводке. Теплообмен за счет последней более вероятен при самых низких температурах, а за счет излучения — преобладает при самых высоких температурах. Для того чтобы калориметр находился в адиабатических услойиях при некоторой температуре выше температуры нижнего сосуда, к адиабатической оболочке должна подводиться энергия, возмещающая потери на излучение в холодное окружающее пространство. С этой целью наверху, посредине и на дне адиабатической оболочки при помощи обожженной формваровой эмали прочно вмазываются три отдельных нагревателя из дважды свитой константановой проволоки, покрытой стеклянной изоляцией. Для измерения разности температур между тремя частями защитной оболочки и калориметра и между плавающим кольцом и оболочкой используются медноконстантановые термопары. Термо-э. д. с. дифференциальных термопар между оболочкой и калориметром поступает к трем электронным контрольным системам, которые автоматически регулируют энергию, подающуюся на нагреватель защитной оболочки, приводя э. д. с. к минимуму, т. е. поддерживают оболочку при той же температуре, что и температура калориметра. Действия каждого из контрольных каналов согласованы по скорости и переключению, чтобы поддерживать разность температур между оболочкой и калориметром в пределах менее одного миллиградуса, за исключением самых низких температур, когда чувствительность термопар быстро падает. Назначение плавающего кольца, температура которого регулируется вручную, в том, чтобы ликвидировать холодное пятно на адиабатической оболочке в месте первого контакта с электрическими проводниками и таким образом уменьшить расход энергии, необходимой для поддержания защитной оболочки при рабочей температуре, особенно если последняя выше температуры нижнего сосуда. Кольцо располагается так, что обеспечивается постоянный, но слабый тепловой [c.25]

Автоматический температурный контроль адиабатической оболочки, о чем говорилось выше, не только облегчает работу, но и позволяет более детально изучать переходы, характеризующиеся значительным термическим гистерезисом и большим периодом уравновешивания. В ряде лабораторий для этого используется несколько усовершенствованная система, разработанная Фурукава [204]. Другие схемы автоматического контроля адиабатической оболочки описаны Тоддом и сотр. [739], Забетакисом [794], Сталлом [708], Долом [154], Вестом и Гиннингсом [772]. [c.28]

Любая физико-химическая система характеризуется определенным состоянием и числом независимых параметров. Реальные горные породы в природных и атмосферных условиях в общем случае находятся в неравновесном состоянии. Однако в какой-то момент времени горную породу в природном состоянии можно представить как закрытую систему Следовательно, идеальные модели горных пород можно рассматрирать как равновесные закрытые системы. Это означает, что температура, давление и химические потенциалы во всех фазах такой системы одинаковы, а обьемы всех фаз постоянны. Другую часть идеальных моделей горных пород можно представить как частично открытую систему, способную обмениваться с окружающей средой лишь некоторыми компонентами. Такая система может быть заключена в мягкую или жесткую полупроницаемую оболочку. Третью часть идеальных моделей горных пород можно рассматривать как закрытую систему в жесткой адиабатической оболочке. Эта система считается полностью изолированной от окружающей среды и не способна обмениваться с нею компонентами. [c.36]

Для D2O в ряде работ [268, 285, 288, 291—293, 295—297] определялась теплота плавления, причем получены значения от 1486 до 1525 кал/молъ. Ламер и Бейкер [293] по моляльному понижению температуры замерзания нашли для теплоты плавления D2O величину 1510 пал/моль. И. Б. Рабинович и Б. Л. Худяков [18] применили вариант криоскопическово метода, называемый адиабатической криометрией [298]. По этой методике в криостате с адиабатической оболочкой сначала измеряется температура, при которой находятся в равновесии жидкая и твердая фазы чистого растворителя. Затем вводится растворимое веш ество, что вызывает расплавление части кристаллов растворителя и установление равновесия раствор— твердый растворитель, причем понижается температура. Последовательное введение ряда навесок растворяемого веш ества позволяет получить ряд значений понижения температуры равновесия раствор — твердый растворитель (ДУ) по сравнению с температурой равновесия твердой и жидкой фаз чистого растворителя. Эта методика лишена серьезных недостатков классического криоскопического метода возможности захвата растворен-ново веш ества растворителем при его кристаллизации, возможности образования смешанных кристаллов, медленного установления равновесия. [c.73]

Новейший адиабатический калориметр для исследования полимеров описан Карашем и О Рейли (1966). Он практически полностью автоматический и работает в температурном интервале 15... 600 К с точностью от 0,1 до 0,2%. Его Основное отличие от описанной выше конструкции Саутарда и Брикведда состоит в наличии второй нагреваемой ширмы внутри собственно адиабатической оболочки. Эта вторая ширма дает большую часть того тепла, которое необходимо для поддержания адиабатических условий. Разность температур между этой второй оболочкой и калориметром составляет несколько градусов и изменяется с изменением абсолютной температуры, так что подводимая к собственно адиабатической оболочке мощность остается примерно постоянной. Это создает возможность автоматического контроля калориметра. [c.127]

Часто при регулнрований температуры адиабатической оболочки термометры сопротивления калориметра и оболочки включают в мостовую схему как два соседних плеча моста (так называемая схема болометра). Такая схема (рис. 24) позволяет непосредственно измерять разность температур калориметра и оболочки. [c.141]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология