Cтраница 4
Радиационный тепломер в калориметре состоит из пяти последовательно подключенных секций и является одним из наиболее ответственных узлов прибора. Каждая секция его собрана по схеме, приведенной в § 2 - 6, и ориентирована в пазах оболочки калориметра таким образом, чтобы рабочие спаи термостолбика были обращены строго к центральной оси нагревателя. [46]
Оболочка калориметра выполнена из трехмиллиметрового медного листа, никелирована и полирована изнутри. Температура внутренней поверхности оболочки, измеренная с помощью термопары, колеблется в пределах 3 - 5 - 10 - 3 С при колебании температуры воды 1 10 - 2 С. Оболочка калориметра состоит из двух герметичных частей - бака на 5 л воды и крышки на 2 л воды, соединенных последовательно. Такая конструкция удобна тем, что позволяет поддерживать постоянную температуру оболочки в течение всего рабочего времени. Это дает возможность меньше затрачивать времени на установление температуры оболочки перед опытом и достижение равномерного теплообмена между калориметрическим сосудом и оболочкой. [47]
Оболочки калориметра изготовлены из стали IXI8H9T толщиной 0 3 мм. [48]
Масса воды в калориметрическом сосуде должна быть такой же, как при определении теплоемкости калориметрической системы. Оболочку калориметра обязательно заземляют через контакт земля. К сосуду подключают электроразъем нагревателя и два штырьковых контакта цепи зажигания. Ось мешалки сосуда соединяют с ведущим валом двигателя. К двигателю подключают электроразъем. [49]
Термометры сопротивления гч и г4 и постоянные сопротивления TI и г5, намотанные на поверхности оболочки, являются плечами регулировочного моста Уитстона. Параллельно сопротивлению г присоединен магазин г7, расположенный на пульте управления калориметром. С его помощью задают рабочую температуру оболочки калориметра и балансируют регулировочный мост. Параллельно сопротивлению г5 подключена сменная катушка г3) ввертываемая в специальное гнездо оболочки калориметра. [51]
В любом калориметре оболочка и калориметрическая система разделены в пространстве, причем различные элементы калориметра, такие как устройства для измерения температуры, мешалка, изоляторы термопар и нагревателей расположены как в калориметрической системе, так и в оболочке. Части этих устройств, которые находятся внутри калориметрической системы или пересекают ее границы, т.е. принимают участие в теплообмене, относятся к собственно калориметрической системе. Режим, при котором проводится калориметрическое исследование, зависит от устройства оболочки калориметра; последняя должна быть тщательно изолирована от окружающей среды, чтобы исключить дополнительные погрешности измерений. [52]
Спиральная трубка покрыта тонким слоем низкоплавкого серебряного припоя, который покрыт серебром. Центральный высверленный канал 1 содержит термистор 13, бусинка которого погружена в парафиновое масло. На рис. 12 показана схема собственно калориметра, помещенного в хромированный латунный бачок, образующий оболочку калориметра. Бачок, в свою очередь, помещен в водяной термостат с колебаниями температуры не более 10 3 К. Термостатированный газ-носитель, выходящий из медной трубки 14, проходит через стеклянную капиллярную трубку 15 перед входом в калориметр. [53]
Спиральная трубка покрыта тонким слоем низкоплавкого серебряного припоя, который покрыт серебром. Центральный высверленный канал / содержит термистор 13, бусинка которого погружена в парафиновое масло. На рис. 12 показана схема собственно калориметра, помещенного в хромированный латунный бачок, образующий оболочку калориметра. Бачок, в свою очередь, помещен в водяной термостат с колебаниями температуры не более 10 - 3 К. Термостатированный газ-носитель, выходящий из медной трубки 14, проходит через стеклянную капиллярную трубку 15 перед входом в калориметр. [54]
Для установления стационарного состояния [ Tx2) - T ( xi) T ( xi, x2) const ] требуется определенное время, что и обусловливает постоянную времени прибора. Так, постоянная времени калориметра с узкой тонкостенной трубкой составляет несколько секунд. Особо тщательно следует установить скорость течения, которая в большой степени определяет процесс теплопередачи между текучей средой и оболочкой калориметра. [55]
Кожух 9 представляет собой ведро с двойными стенками, между которыми циркулирует вода из ультратермостата. Между стенками ведра сделана перегородка, которая обеспечивает отсутствие мертвых зон. Благодаря сравнительно небольшому расстоянию между стенками ( около 12 мм) происходит быстрый обмен воды в этом кожухе, что гарантирует надежное термостати-рование пространства вокруг оболочки калориметра. Кожух закрывается крышкой 12, внутри которой также циркулирует вода из того же термостата. На рис. 46 не изображен еще один внешний кожух с крышкой. [56]
![]() |
Калориметрическая чашечка Зубова. [57] |
Сосуд снаружи и внутри, над уровнем воды, вытирают и снова взвешивают с точностью до 0 5 г. По разности находят количество воды, необходимое для погружения бомбы. Температура воды в калориметре должна быть на 1 - 1 5 ниже комнатной. Воду в оболочку калориметра наливают заблаговременно, чтобы она успела принять комнатную температуру. [58]
![]() |
Конструкция массивного калориметра. [59] |
Метод непосредственного нагрева используют также при повышенных и высоких температурах. Однако увеличение интенсивности радиационного теплообмена создает трудности в его реализации. Вместе с тем метод может успешно применяться при высоких температурах, если калориметр окружить адиабатной оболочкой. В этом случае автоматический регулятор поддерживает температуру оболочки калориметра равной температуре поверхности образца. Это сводит к минимуму тепловые потери образца и снижает погрешность измерения теплоемкости. [60]