Способ определения калориметрических свойств веществ

Способ определения калориметрических свойств веществ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

нн 59О618

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 27.05,76 (21) 2365132/18-10 с присоединением заявки № (51) M. Кл. G 01К 17/00 (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.78. Бюллетень ¹ 4 (53) УДК 536.08(088.8) (45) Дата опубликования описания 1б,02.78

Госудпрствекиый комитет

Совета Министров СССР по делам изобретеккй и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Вышванюк и В. T. Алымов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к области определения теплофизических свойств веществ, а именно к определению энтальпии твердых и жидких веществ, а также теплопоглощения и тепловыделения твердых и жидких веществ, необратимо изменяющихся при нагреве.

Известны способы определения калориметрических свойств твердых и жидких веществ, основанные на измерении через равные промежутки времени разности температур калориметрической системы и оболочки, температура которой в любой момент времени поддерживается равной температуре калориметрической системы (1, 2).

Недостатками этих способов являются малая производительность и сложность конструктивного исполнения калори метрической системы.

Известен способ определения калориметрических свойств веществ, основанный на измерении количества испарившейся кипящей жидкости при погружении в нее исследуемого вещества (3).

Этот способ прост, производителен и не требует сложного и дорогостоящего оборудования, однако он не позволяет измерять тепло, поглощаемое или выделяемое в процессе необратимого изменения вещества при на1реве, например полимеризации или разложении полимерных материалов, так как изменения проходят при нагреве и термостатированин вещества вне кипящей жидкости. Способ не позволяет регулировать нижнюю границу температурного интервала определения энтальпнн вещества, поэтому для интервала температур с нижней границей, отличной от температуры кипения жидкости, необходимо проводить измерения дважды при двух температурах термостатирования вещества, равных концам нн10 тервала. Это увеличивает затраты времени на проведение измерений.

Цель изобретения — ускорение процесса намерений.

15 Это достигается тем, что к исследуемому веществу подводят постоянное наперед заданное количество тепла и по достижении постоянного значения скорости испарения кипящей жидкости измеряют ее, затем сначала увели20 чивают количество подводимого тепла до некоторого постоянного значения, а потом уменьшают его до первоначального значения, регистрируя в обоих случаях количество испарившейся жидкости и время до установления пос25 тоянной скорости ее испарения.

В полости термостата с размещенным внутри нее исследуемым веществом с помощью подогревателя устанавливают постоянную тепловую мощность W,, необходимую для наг30 рева вещества до температуры Ть

59061!1

Формула изобретения

Составитель Г. Кириленко

Техред Н. Рыбкина

Редактор T. Рыбалова

Корректор О. Тюрина

Заказ 3254/!б Изд. № 179 Тираж 881

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская паб., д. 4(5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

По достижении скорости испарения кипящей жидкости постоянного значения

= COllSt дт измеряют ее, затем скачком увеличивают тепловую мощность до постоя нного значения

Wа, соответствующего температуре вещества

Т2 и измеряют количество испарившейся жидкости за время Ьт1 от момента выделения мощности % а до установления постоянной скорости испарения.

Для определения количества тепла, поглощенного или выделенного в процессе необратимого изменения вещества при нагреве продолжают эксперимент. Скачком уменьшают мощность W> до первоначального значения

W и изменяют количество жидкости G2, испарившейся за время Лт с момента выделения мощности W< до установления постоянной скорости испарения.

Зависимость температуры термостатирования от тепловой мощности и энтальпии термостата от температуры термостатирования определяется для незаполненного вещества термостата экспериментально по описанному выше способу.

Вычисление энтальпии исследуемого вещества в интервале температур Т +Та производится согласно выражению: где r — теплота испарения жидкости;

Т) * — изменение энтальпии незаполнент, ного веществом термостата при повышении температуры термостатирования с Т до Та.

Вычисление тепла, поглощенного или выделенного в процессе необратимого изменения исследуемого вещества при нагреве от Т, до

Та, определяется по формуле

Q(= а.Ь с — ф {Ьт — та) т, 5 — б,+б,— —.Ьт, dQ

Использование предлагаемого способа по сравнению с существующими способами позволяет ускорить процесс измерения, а также да10 ет возможность на простом устройстве без применения сложного дорогостоящего оборудования определять тепло, поглощаемое или выделяемое в процессе необратимого изменения вещества при нагреве.

Способ определения калориметрических свойств веществ, например энтальпии и теп20 лопоглощения, основанный на измерении количества испарившей ся кипящей жидкости, например жидкого азота, при погружении в нее исследуемого вещества, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ускорения процесса из25 мерений, к исследуемому веществу подводят постоянное наперед заданное количество тепла и по достижении постоянного значения скорости испарения кипящей жидкости измеряют ее, затем сначала увеличивают количест30 во подводимого тепла до некоторого постоянного значения, а потом уменьшают его до первоначального значения, регистрируя в обоих случаях количество испарившейся жидкости и время до установления постоянной скорости

35 ее испарения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Попов М. М. Термометрия и калориметрия. МГУ. 1954.

40 2. Скуратов С. М., Колесов В. П., Воробьев А. Ф. Термохимия. Ч. II, МГУ, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР № 342119, кл. G 01N 25/18, 1970.