Изменение - температура - калориметр
Cтраница 4
Температура калориметра и с ней величина радиации в течение главного периода все время изменяются. Поэтому величину теплообмена калориметра с окружающей средой за время опыта рассматривают как сумму величин теплообмена за отдельные промежутки времени. Обычно поправку на радиацию выражают в градусах. Она означает изменение температуры калориметра, происшедшее за время опыта за счет теплового взаимодействия с окружающей средой. [46]
В подготовительный период ( АВ) фиксируется закон, по которому изменяется температура калориметра вследствие теплового воздействия среды. В этот период происходит очень быстрое изменение температуры и ее обычно приходится фиксировать через мень-лше промежутки времени. Самыми различными средствами стараются сократить продолжительность главного периода опыта. Концом главного периода считают момент, когда опять устанавливается определенный закон изменения температуры калориметра. На нашем графике этот заключительный период опыта обозначен отрезком CD, а наклон кривой cd соответствует тому случаю, когда калориметр охлаждается. [47]
 |
Устройство калориметра.| График изменения температуры калориметра при его калибровке и в процессе реакции. [48] |
Допустим теперь, что известное весовое количество реагента, заключенного в резервуаре, выпускается в воду, в которой находится какой-либо другой реагент или которая сама может рассматриваться как второй реагент. Энергия, выделяющаяся или поглощаемая при реакции между этими веществами, изменяет температуру воды в калориметре. Если, например, при калибровке калориметра его температура изменилась на 0 02, а в результате реакции произошло изменение температуры на 0 01, то теплота исследуемой реакции должна быть равна 29 9 кал-0 01 / 0 02 15 0 кал. Результаты наблюдений за изменением температуры калориметра в процессе реакции представлены графически на рис. 17.2. Точные измерения времени и температурных изменений, тщательное перемешивание и надежная изоляция калориметра от окружающей среды позволяют измерять тепловую энергию с большой точностью даже в тех случаях, когда эти изменения очень невелики. [49]
Собственно калориметр представляет собой массивный медный цилиндр. По его вертикальной оси выточено углубление для приема ампулы с веществом, закрывающееся крышкой. На боковой поверхности калориметра навит бифилярно платиновый термометр сопротивления 4, который служит для измерения температуры калориметра. В цилиндрическое углубление, выточенное в корпусе калориметра, вставлен ( на сплаве Вуда) нагреватель 5 из константа-новой проволоки. Градуировка калориметра производится электрическим током; изменение температуры калориметра как при определении теплового значения, так и при вводе нагретой ампулы с веществом измеряется в омах. Калориметр подвешен к крышке гнезда 6, которое находится в водяном термостате. [50]
Адиабатический калориметр Скуратова55 представляет собой тонкостенную серебряную цилиндрическую ампулу, плотно вставленную в серебряное ведрышко. Нагреватель - манганиновая проволока - намотан на внешней поверхности ведрышка и изолирован бакелитовым лаком. Рубашка с водой, в которую погружен калориметр, снабжена мешалкой. Температура среды поддерживается на заданном уровне. Опыт проводится адиабатически, и об изменении температуры калориметра можно судить по изменению температуры оболочки. Если разность температур равна нулю, температуры калориметра и оболочки равны. [51]
Методика проведения эксперимента на описываемой установке заключается в следующем. Калориметр заполняется исследуемым веществом, вставляется в обойму, помещается в сосуд Дьюара и охлаждается до температуры, при которой образец закристаллизовывается, затем включается источник нагревателя экрана. Ручной регулировкой устанавливается такое напряжение на нагревателе экрана, при котором температура калориметра сохраняется примерно постоянной. Затем включается автоматическая регулировка и потенциометром ППТН-1 подбирается корректирующее напряжение, при котором устанавливается адиабатичность калориметрической системы. За критерий адиабатичности в эксперименте принималась скорость изменения температуры калориметра, составляющая не более 0 001 за 1 мин. [52]
Страницы: 1 2 3 4