Cтраница 1
![]() |
Схема установки с ледяным калориметром. [1] |
Ледяной калориметр позволяет определять количества теплоты с высокой точностью, однако он требует длительного времени для намораживания льда на ребра 10, что не всегда удобно. [2]
Преимущество ледяного калориметра Бунзена по сравнению с соответствующими приборами Лавуазье и Лапласа ( см. разд. Тепловые потери в окружающую среду путем конвекции не возникают. Описанный калориметр применяют только для измерения незначительных тепловых эффектов. Для достижения такой точности вода и лед в калориметрическом сосуде должны быть полностью освобождены от воздуха. Выделяющаяся теплота должна приводить к образованию только очень тонкого слоя воды внутри трубки с образцом. Толстые или перегретые слои воды могут вызывать значительное удаление ледяного покрытия от трубки с образцом или даже к полному плавлению льда. Тем не менее, несмотря на различные меры предосторожности, в ледяном калориметре в состоянии покоя происходит заметное изменение объема смеси лед - вода в сосуде. Этот тепловой дрейф определяют до и после каждого эксперимента и вносят соответствующие поправки в результаты измерения. Причины дрейфа различны: тепловые потери, понижение точки замерзания смеси лед - вода из-за растворенных примесей, наличие вертикального градиента давления. Изменение объема смеси лед - вода обычно определяют взвешиванием калориметрического сосуда. Иногда измеряют перемещение мениска ртути. Изменение объема смеси лед - вода приводит к тому, что соответствующее количество ртути засасывается в капилляр или выталкивается из него, т.е. масса этого количества ртути пропорциональна изменению объема. [3]
Бунзея предложил ледяной калориметр, который, впрочем, существенно отличается от такового же Ла вуазье. Он состоит из стеклянного сосуда А, оканчивающегося изогнутой трубкой с делениями. В верхней части своей сосуд содержит воду, в нижней и трубке В - ртуть. В сосуде С, погруженном в А, происходит реакция. Для замораживания воды во внутренности сосуда А, пропускают в сооуд С струю сильно охлажденного спирта, тогда сосуд С окружается слоем льда. Замораживание это не доводится до конца, чтобы сосуд не лопнул. Затем в С производится реакция. [4]
Лаплас сконструировали ледяной калориметр. [5]
Посадив затем в ледяной калориметр морскую свинку, Лавуазье установил, что она за 10 часов выделила в результате дыхания 11 872 г углекислоты, и за то же время в результате таяния льда образовалось 312 19 г воды. Следовательно, на 1 г углекислоты образуется 27 г воды. [6]
![]() |
Ледяной калориметр с приспособлением для взвешивания. [7] |
На рис. 43 изображен ледяной калориметр, в котором применяется такой способ определения величины изменения объема смеси лед - вода. [8]
Наиболее совершенен среди них ледяной калориметр Бунзена. [9]
К калориметрам фазового перехода кроме ледяного калориметра относятся также приборы, в которых в качестве калориметрического вещества используют легко испаряющуюся жидкость. Чувствительность такого калориметра определяется отношением плотностей жидкости и газа ( см. табл. 2), а также удельной теплотой испарения жидкости. [10]
![]() |
Принципиальная схема калориметра Лавуазье и Лапласа.| Температурная зависимость плотности воды. [11] |
Бунзен [5] в 1870 г. описал ледяной калориметр, лишенный указанных выше недостатков и позволяющий получать точные и надежные результаты ( см. разд. [12]
Следует отметить, что работа с ледяным калориметром Лавуазье и Лапласа сопряжена с рядом неудобств, в частности, внутреннюю ледяную рубашку нужно подготавливать к каждому опыту с большой тщательностью. [13]
Калориметр фазового перехода, предложенный Блейком ( ледяной калориметр), имел очень простое устройство. [14]
Обычные калориметры смешения с медным блоком, бунзеновские ледяные калориметры, калориметры с дифениловым эфиром или сухим льдом используются для получения данных о величинах Нт - Нтй для различных органических и неорганических веществ. Адиабатические калориметры также применяются для аналогичных исследований, но не столь часто, как при низкотемпературных измерениях. Рабочие температуры обычных приборов ограничены диапазоном не выше 1500 - 1800 К из-за применяемых нагревательных элементов и контейнеров, в которые помещаются образцы. [15]