GOGI> Я вообще не понимаю, как без перекалибровки можно заменить усилитель.
Смотря что понимаешь под словом калибровка.
Если на нашем приборе заменить датчик и/или усилитель, то водяное число, или правильнее, теплоемкость системы уплывет.
Так что за вопрос... определим его заново.
Чтобы не лезть в дебри электроники, предлагаю мысленный эксперимент: взять два ртутных калориметрических термометра с разными шкалами, один в градусах Цельсия, а второй - в градусах Фаренгейта. И один и тот же калориметр.
Если определить теплоемкость калориметра одним и вторым термометром, получим значения, различающиеся примерно в 5/9... не точно, потому что термометры совершенно одинаковыми не бывают, даже если они из одной партии. Не думай, что термометры сопротивления тут лучше... у них могут быть одинаковые до четвертой значащей статические характеристики, а вот динамика - разная. Потому-то до сих пор пользуются термисторами... какая разница, насколько врать - мало или много? (Это у меня гипербола, ниже сам себя опровергаю и скажу, почему термистор хуже ТСП или ТСМ, или никелевый ТС).
Вообще, уравнение калориметрии очень простое:
Размерность у Q - количества тепла. Сегодня принято работать в джоулях, но я динозавр и думаю в калориях
Да хоть в BTU, не суть.
Интересно рассмотреть размерность дельта тэ... если кто думает, что это градусы Цельсия, или Фаренгейта, или Реомюра, то
ОН НЕ ПОНИМАЕТ СОЛЬ КАЛОРИМЕТРИИ.
Тут вторая гипербола
на самом деле - не понимает ее, как я.
Но если учесть, что я считаю свое понимание калориметрии лучшим в обитаемой вселенной, то гипербола очень хилая
Если кто-то уже хочет вызывать санитаров, хочу заявить, что свое понимание считаю лучшим в мире до доказательства противного. Кто докажет (я сам или кто-то другой) - не имеет значения.
Так вот... размерность дельта тэ -
собственные градусы калориметрической системой. Только так, и не иначе!
Соответственно размерность c - количества тепла / собственные градусы.
с определяется тоже в ходе калориметрического опыта, но сжигают эталон. Тогда
Для кислородного заполнения бомбы после ПМВ принята бензойная кислота.
Так что определяем массу бензойки, множим на теплоту сгорания (из паспорта или из справочника, если чистили сами), проводим серию сжиганий, определяя дельта тэ, расчитываем поправки на теплообмен, и в итоге имеем серию значений дельта тэ.
Потом расчитываем дополнительные теплоты - как-то:
1. Теплота разогрева проволочки. Это легко, если проволочка не перегорает. Сопротивление, ток, время, все дела. Если проволочка перегорает, а поджиг пробы затруднен (например, чтобы поджечь порох в вакууме нужно пропускать ток несколько секунд), то задача усложняется. В начале XX века измеряли ток, напряжение и время протекания. После ПМВ для этого приспособили электросчетчик... я пользовался раскуроченным бытовым с перемотанной напряженовой обмоткой. Диск разметил через 10 градусов и отградуировал в калориях
Пусть у нас это будет Q1. Примерно сотня джоулей.
2. Теплота сгорания проволочки. Часть ее сгорает, оставшуюся взвешивают и находят, сколько окислилось.Если проволочка железная, то в кислороде она сгорает до зажимов. Лучше, если она остается целой - одной поправки меньше. В инертной атмосфере перегорающая проволочка частично окисляется, частично плавится и разбрызкиваясь, приплавляется к внутреней стенке, что доставляет пренеприятных часов в ходе чистки. Обычно пороховые бомбы изнутри колючие и черные от сажи. А если проволочка не перегорает, зеркальные даже после 1000 сжиганий.
А это - Q2. Еще сотня-другая.
3. Теплота сгорания запальной нити. В кислороде - х/б, в инертной атмосфере - нитрованная х/б. Или полоска ленточного пороха, как у нас нынче. Соответственно, Q3. От полсотни до полторы... смотря, какая толщина.
4. теплота вторичных реакций. Скажем, если не убрать воздух из бомбы, азот окисляется... не весь! и приходится титровать водичку в бомбу, чтобы узнать, сколько тепла выделилось из этого нежеланного процесса. Бензойка в условиях опыта сгорает до СО2 и воды, aзота в ней самой нет, но даже если бомбу промывать и/или вакуумировать перед наддувом до 30 атмосфер, то нельзя быть уверенным, что в баллоне кислород без азота. А он может быть и с водородом! Поэтому перед ответственными работами следует убедиться в его чистоту... при помощи калориметра, вестимо
Сжигание одной и той же массы бензойки с увеличенным в полтора раза давлением заполнения не должно приводить к повышению, а наоборот - к некоторому понижению дельта тэ, потому что материю в калориметрической системе ввели больше, а кислород и так в избытке. От нуля до более килоджоуля... знать и определять надо!
Заканчиваем тягомотину на Q4. В реале именно этим и ограничиваются... во всяком случае, угольщики. Пороховики работают по секретным теплам и у них свои коррекции
А теплота сгорания навески эталона - 20...30 kJ... 26 kJ/g. Следует отметить, что разногласия бывают только в пятой значащей. Даже если самому чистить... у меня разница с мерковской и с иковской получалась существенно менее 0.1%. Если кто интересуется, почему так и почему именно бензойку выбрали, пусть спрашивает.
Так вот, для "эталонного" опыта
где
- удельная теплота сгорания эталона.
Для пробу с неизвестной теплоты, соответственно, наоборот:
Можно вводить еще теплот... только следует определить их значимость и стоит ли. Я привел общепринятые. Если менее 10 джоулей, нет смысла учитывать.
И вот, после всех этих экивоков, если руки прямые, получаем среднее значение c четыремя правильными значащами. 0.1%, не хухры-мухры.
Кстати, с температурой мороки не меньше... но там не так наглядно... да и лучше Попова не напишу, тем более после литра винца.
Зато цитату из него приведу:
Столь простое в принципе определение в действительности осложняется необходимостью учета целого ряда обстоятельств, вследствие чего сожжение и относится к числу сложнейших калориметрических опытов.
А все дело в четырех значащих... были бы две, можно было не утруждаться - сунул кипятильник рядом с бомбой, включил через счетчик, посчитал теплоемкость и выбил ее штампом на кожух калориметра раз и навсегда
И воду можно кувшином наливать, а не взвешивать сосуд с тремя литрами воды на весах с точностью в пару сотен mg. И много еще
Но теплота сгорания с точностью ± 10% никому не нужна... ее вообще можно и не определять.
Mais revenons à nos moutons!
Мы совсем забыли, что проводим мысленный эксперимент и что у нас два термометра - по Цельсию и по Фаренгейту. И что нам еще одну теплоемкость определять - со вторым термометром.
Ну и что, что второй... то же самое будет. Хоть с пятым, да хоть и с десятым. Ну, будет подъем температуры примерно в 9/5 больше, а теплоемкость, соответственно меньше... кстати, у термометра с фаренгейтовской шкалой градус разбит не на 1/100, а на 2/100... если, конечно, длина шкалы 10 инч. А сами градусы - 10, а не 5, как по цельсию. Но все равно, лупой снимают отсчет до 1/1000.
Ну, если на самом деле достали такой термометр, откалибровали с ним калориметр и определили теплоту сгорания неизвестного вещества, то разница с цельсиевским не будет
Gogi> И как сделать перекалибровку, если показывались не градусы а "попугаи" - милливольты.
В ходе калибровки будем на попугаи делить, а в ходе определения теплоты сжигания - множить. И никакого мошенства
Потому что определение теплоемкости, или водяного числа, и есть калиборвка. И другая нам не нужна.