Калориметры и калориметрия

Борьба с враждебной техникой
 
1 2 3 4 5 6
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★
xenofil> Просмотрел тему.

С Новым Годом и спасибо!
ion+ тоже отзовался... вот его письмо:

ion+ to me

Привет Варбан! С наступающим! Оторвал ты меня от тазика с "оливье". Что сказать об этом калориметре. Да изготовлен он в Алма-Ате, приборец, по исполнению так себе, все правильно писали: видны следы разметки на верхней крышке из текстолита, быстро вытягивается пасик привода мешалки, кое-где в схеме используется навесной монтаж.Самая большая головная боль это потеря контакта в кнопке поджига, постоянно приходилось перепаивать (кнопка выносная в эбонитовом корпусе+кабель см.35-40+двухштекерный разъем вставляется в гнездо на корпусе прибора, слева если не ошибаюсь.) Быстро окислялись контакты (бомба-то погружалась непосредственно в водяную баню).Тем не менее прибор прост в управлениии,а вот техобслуживание да, геммор еще тот. У нас, пока, он стоит не списанный, есть мануал к нему. Но я после праздников, уже в отпуске до 18.01.13. Да, Варбан, в этой модели нету клапанов (если не ошибаюсь. давно не ковырял, мог и забыть.).Заряженная бомба опускается сразу в водяную баню, которая находится в общем корпусе калориметра.Рычагом. расположенном, сверху включается привод мешалки. Похоже у Не-Конформиста цейтнот. Если он потерпит пару недель, я помогу чем смогу.
 
 
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★
varban>> Потому-то ртутный термометр с резервуаром длиной в 30...40 миллиметров (при этом диаметр - 10...12) и ценой шкального деления в 0.01° превосходит по метрологическим характеристикам точечные термисторы и миниатурные термометры сопротивления.
xenofil> Именно так и измеряли на старых калориметрах советской еще постройки.

У нас в запасе полностью рукопашный KL-5 - если сломается Ика и для отработки эталонного пороха. Его легче поддерживать в рабочее состояние, и водяное число меньше колеблется, чем у автоматического KL-10 с точно такими же сосудами и бомбами.

xenofil> Еще симпатичная деталька – лупа на ртутном термометре – сотые ловить.

Тысячные, сотые ловятся просто по шкале, там цена деления 0.01°. Это на стандартном пятиградусном термометре Бекмана (в Союзе - ТЛ-1) и на ГДРовском калориметрическом термометре - 19...24 градуса, длина шкалы, как у Бекмана - 250 mm.
У нас есть два или три Бекмана с более длинной шкалой на три градуса, у них цена деления 0.005°.
 

GOGI

координатор
★★★
varban> ТСП хорошо, плохо 100.
А ток, под которым их можно использовать одинаков с ТСП-1000 или больше?
1  17.017.0

varban

администратор
★★★
varban>> ТСП хорошо, плохо 100.
GOGI> А ток, под которым их можно использовать одинаков с ТСП-1000 или больше?

Посмотрел в справочнике Температурные измерения, в ТУ на ТСП всех сопротивлений указано одно и то же значение, 5 mA... удивительно, надо понимать, что термопреобразователь сопротивления обязан выдерживать не менее 5 mA?

Угу, при одинаковом токе ТСП-1000 выделяет в 10 раз больше мощности... интересно, насколько это значимо. Пусть измерительный ток 5 mA. Тогда выходит, что тепловая мощность, выделяемая на датчике будет 25 mW, что гораздо меньше мощности мешалки (несколько ватт).

Если мерить абсолютную температуру, то будет ошибка от нагрева, но в данном случае это учитывается при определения теплоемкости системы.
 

GOGI

координатор
★★★
Ну, даже если и током 1 мА измерять, при современном развитии печатного дела на Западе напечатать советский паспорт – это такой пустяк. Измерять микроомы, да еще и не по 100 раз в секунду, это уже не задача.
1  17.017.0

varban

администратор
★★★
Образовалось свободное время, и решил накатать программный постинг. Пущай он тут будет, потом скопипощу на анхеме.

Мне неясно, что вообще за калориметр В-08:

Non-conformist>> А "интерфейс" так вообще простой и интуитивный. Температура в водяной рубашке стабилизировалась - баба милливольты (!) с табло на листочек списала. Потом кнопочку нажала - проба сгорела - табло показывает возрастающие милливольты с датчика, и в момент их апогея баба списала второе значение. Потом взяла калькулятор и вычла из второго первое. Потом по таблице определила калорийность. Каково?

varban> За такое придушил бы до полусмерти, а потом уволил бы без выходного.

varban> Следует регистрировать не две, а четыре температуры. Начало первого периода в 2.5 минут, начала главного, максимум температуры и конец третьего периода, тоже в 2.5 минут.

Non-conformist>> Вот так и работаем.
varban> ... нарушая ГОСТы.

Я глянул в ГОСТ 147-95
там В-08 описан как изотермический калориметр. Да и не может быть адиабатическим калориметр с поддерживанием температуры внешней оболочки контактным термометром. А Non Conformist описал, что бабы работают на нем, как на адиабатическом.

Калориметрический опыт состоит из трех периодов. В первом периоде должен наблюдаться равномерное нагревание калориметрической системы (сосуд с водой, бомбой, мешалкой, со всеми датчиками и проводами). Для этого у изотермических калориметров температура внешнего сосуда должна быть примерно на градус выше. Калориметр должен быть отлажен, как швейцарские часы - изменение температуры должно быть линейным и совсем небольшим - несколько тысячных градуса между соседными отсчетами. Лаборант снимает отсчет через 30 секунд и записывает значения в столбик. Если изменение незакономерное, вообще не поджигают пробу, а удлиняют первый период. Или вообще прекращают опыт... народ знает норов техники :)
Только после получения 10 равномерно повышающихся отсчетов на 11ом жмут кнопку зажигания. Если требования к точности меньше, можно уменьшить число отсчетов до 5, лучше с удлинением периода отсчета до 1 минуту.
Далее начинается главный период - резкое в начале и неравномерное изменение температуры. Лаборант продолжает записывать значения, наблюдая за изменением. Как будет достигнут максимум, начинается третий период. В третьем периоде калориметрическая система охлаждается. Если в главном периоде подъем около 2 градуса, то охлаждение в конце периода происходит с такой же скоростью, как нагревание в первом периоде. Около максимума наблюдают две-три-четыре значения, в которых температура не меняется даже на пределе разрешения в 0.001°. Потом за три-четыри отсчета устанавливается постоянная скорость изменения. Если этого нет, то опыт бракуется.
Можно себе представить, что такое сделать 15 сжиганий за смену на полностью рукопашном приборе... чистка, мойка, сушка (споласкиванием спиртом и эфиром) и снаряжение бомб кажутся отдыхом :( Даже цифровой термометр, как у обсуждаемом В-08 - большое облегчение.
Но 10 отсчета предварительного периода, 15...40 главного (смотря какая бомба; чем массивнее, тем период длиннее) и 10 отсчета заключительного периода вынь, да положь. Все по хронометру (или по лампочкам, или по звонку).
Потом еще раз оценивают равномерность температурного хода в 1 и в 3 периодах, записывают 4 температуры, вычисляют подъем в главном периоде (тэ три минус тэ два) и приступают к расчету поправки на теплообмен. Входные данные - разность температур в каждом из периодов и продолжительность (число отсчетов) в главном периоде.
Убыточное изделие Китежградского завода маготехники польского кооператива (sic!) Прецизия KL-10 пошло дальше: после запуска цикла измерения всего через минуту запоминалась тэ один, далее - пять отсчета через минуту, запоминание тэ два, зажигание, контроль перегорания проволочки. Промежуточные значения индицируются, но не запоминаются. Нельзя включить мешалку, не запустив цикл измерения. В результате лаборант сидел за калориметром с пальцем на ресете, записывал показания и сам оценивал, равномерен ли температурный ход. Приходилось по два раза (минимум один) ресетить для достижения линейности.
После зажигания управляющий блок ждал два повторяющихся одинаковых отсчета (очень оптимистическое решение, учитывая, что все на рассыпухе... 4 платы с ТТЛками; если и выложу схемы АЦП и АЛУ, то к 1 апреля :)) запоминал тэ три и число отсчетов в главном, и переходил к заключительному периоду - пять отсчета с запоминанием последнего. После этого считал с полминуты и высвечивал на табло ТЕПЛОТУ СГОРАНИЯ. Так-то... победа техники над разумом :)
 

varban

администратор
★★★
Дальнейшее развитие прибора: KL-11 Mikado. Упоминаю его только потому, что 10 и 11 - близнецы:
Прикреплённые файлы:
mikado.PNG (скачать) [204,5 кбайт, 32 загрузки] [attach=313703]
 
 
 23.0.1271.9723.0.1271.97

varban

администратор
★★★
Выдрал из http://ros.edu.pl/text/pp_2009_006.pdf

Разница - в том, что Микадо показывает правдоподобную (но ни разу не правильную! у него - термистор!) температуру типа хх.ххх , а десятка - хххх Ноль у десятки - на 16 градусов, 9000 примерно соответствовало 25.
Ну, и более красёвый ящик с индикацией - нарисована загогулина, отдаленно напоминающая температурный хоод калориметра.
Унутре ящика - более революционные изменения: часть рассыпухи заменили пиком. Ламеры потому что... читали бы авиабазу, сделали бы на авере :)

Разум был повержен и раздавлен, но технике этого не хватало и она нанесла решающий удар - KL-12:

Тот же стол (ага, продавать должны в мебельном магазине!), та же механика:


Новое - писюк. Вында, drukarka, все дела... мля, антивирус к калориметру...

Судя по

запоминают по-прежнему 4 температуры :( :( :(
Хотя судить по этой картинки нельзя - физически невозможно, чтобы при температуре во внешнем сосуде 25 градусов (правый верхный угол) температура внутреннего сосуда не менялась в течении 5 минут... Т1 и Т2 одинаковы.

Нет, чтобы заменить убогую мешалку... ты на пассики жалуешься, а там - моторчик от кассетника, вал мешалки через пружину закреплен к валу мотора, втулка смазывается водой. Из особеностей - аккустическая индикация работы - сразу слышишь, когда мешалка останавливается.
А внешняя рубашка у эталоновского В-08 с ее контактником - фантастика! У польской агрегатины - трубки охлаждения и мешалка с ручным (ага-ага!) приводом для размешивания!
На фотке выше видна - чуть правее и ближе, чем черная резиновая пробка для крепления стеклянного термометра, в створе с одним из штуцеров охлаждения. Пятисантиметровая ручка смотрит ровно в объектив, потому не видна.

Да и бомба у них того-с... не очень... просто обточенная на станке, никакой полировки, ничего.
И массы одинаковых элементов разных бомб - разные. И проволока - перегорающая.

А тем временем сумрачный тевтонский гений развивал прибор, сделанный в середине 70-ых:


На фотке - более поздняя модель, с термометром сопротивления и связи с компьютером (или калькулятором с печатающим устройством тика кассового аппарата):


Фотки брал отсюда... кстати, продали за цену бомбы :)

Так вот, в этом приборе (одногодка с KL-10) реализован другой вариант проведения опыта - температура оболочки следует за температурой калориметрического сосуда. И следует так, чтобы в предварительном и в заключительном периоде температура оставалась постоянной на уровне 1/1000 градуса. Получается, как на рисунке у поляков.
И тогда не нужно ничего, кроме две температуры: в начале и в конце главного периода.
Я не говорю, что адиабатический калориметр изобрели в IKA... нет, он очень хорошо описан в книжке Попова. Но до середине 70-ых такие калориметры были штучными, исследовательскими приборами. В статье 50-ых описывали, как сподручнее врукопашную регулировать мощность нагревателя :)
А IKA, вместо упражнения по цифровой схемотехнике на TTLках сделала добротную исследовательскую группу по регуляторам. На первые свои приборы они ставили ПИДы с тщательно подобранными коэффициентами, а в 5000 сделали адаптивный регулятор чисто програмным.

Вот для полноты счастья IKA C 5000:

 23.0.1271.9723.0.1271.97
RU Клапауций #02.01.2013 21:29
+
-
edit
 

Клапауций

координатор
★★
Надо marata в тему призвать...
В тот день, когда ты решишь, что ты лишен недостатков , попробуй прогуляться по воде  9.09.0
+
+1
-
edit
 

varban

администратор
★★★
Однако, чтобы жизнь медом не казалась, ИКА выкатила новую линейку:
5000х3750

IKA C 1 - аналог IKA C 200, младшая модель:

Внятную фотку старшей модели пока не нашел, кроме этой:

Видно, что бомба у старшей модели - не как у младшей, но тоже перевернутая.

В пресс-релизе описывают только блэкджек со шлюхами: http://ika.com/ika/.../20120618_PressRelease_ACHEMA_Calorimeter_EN.pdf

Ну что же... будем ждать.
Если у иковцев хватит ума сделать новые приборы с разными бомбами, в том числе и с "нормальными"... (перевернутые не годятся для порошков и для рыхлых продуктов), то они останутся лидерами. Если нет, конкуренты съедят :)

В целях равноправия - линки моделей Leco:

LECO Corporation - Page Not Found

Scientists around the world depend on LECO elemental analyzers, time-of-flight mass spectrometers (TOFMS), two-dimensional gas chromatography, and metallography and optical equipment. // www.leco.com
 

LECO Corporation - Page Not Found

Scientists around the world depend on LECO elemental analyzers, time-of-flight mass spectrometers (TOFMS), two-dimensional gas chromatography, and metallography and optical equipment. // www.leco.com
 

И Parr:

Oxygen Bomb Calorimeters - Parr Instrument Company

From the state-of-the-art 6400 Automatic Isoperibol Calorimeter with its innovative 1138 Oxygen Combustion Bomb to the 1341 Plain Jacket Calorimeter using the industry-standard 1108 style Oxygen Bomb, you get Parr Quality, Reliability, and World-Class Support. Calorimeter Models Model 6400 Automatic Isoperibol Calorimeter Designed for laboratories that require high through-put, the 6400 Automatic Isoperibol Calorimeter features a … // www.parrinst.com
 

У них линейка - очень серьезная.

Пороховая бомба у них полноразмерная, а не полумикро, как у IKA:

Вот для сравнения иковская:

Когда выбирал, рассматривал оба варианта... выбрали простую угольную бомбу :) иковская слышком малого объема, не соответствующая нашим стандартам, а парровскую с 12 прижимными винтами забраковали лаборантки :)

Но самый смак у них - единственный калориметр в мире с краном:



6790 Detonation Calorimeter - Parr Instrument Company

Ordinary oxygen bomb combustion calorimetry is used to measure the heat of combustion or reaction of materials in oxygen or inert atmospheres. Even for high strength vessels, such as the Parr 1104 Oxygen Combustion Bomb, the conditions necessary to detonate small amounts of highly reactive materials are often difficult to achieve and can result in … // www.parrinst.com
 

В такую бомбу можно сдетонировать до 25 грамм ВВ :)
 23.0.1271.9723.0.1271.97
BG varban #02.01.2013 21:56  @Клапауций#02.01.2013 21:29
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★
Клапауций> Надо marata в тему призвать...

Я ему линк кину, но для него приличествует совсем новая тема - он занимается дифференциальными сканирующими калориметрами, а не суровыми бомбовыми.
 23.0.1271.9723.0.1271.97

varban

администратор
★★★
varban> Дальнейшее развитие прибора: KL-11 Mikado. Упоминаю его только потому, что 10 и 11 - близнецы.

Да... надо бы отснять десятку и вылжить... при его помощи и посредстве круто продвигается и проворачивается Наука:
SIAC - СИСТЕМА КВАНТОВОЙ ТЕЛЕПОРТАЦИИ
Универсальная квантовая телепортация, не хухры-мухры!
Пишут, мол, чип-индуктор... а не ведают, что из-за наводок ТТЛок по шину питания преобразователь напряжение-частота начинает чудить и происходят всякие артефакты.
По-видимому, в четырех платах калориметра зародился разум, потому что он, зарраза, как-то узнает, когда жгут эталон для калибровки (и меряет нормально) и когда - незнакомую пробу (и врет воспроизводимо в плюс, примерно в 1.8 раз).
Два дня мне голову морочил, но я через администрирование сетки прошел и знаю, когда работать, когда чинить, когда пиво пить, а когда - камлать.
Вот запитал от аккума аналоговую часть до счетчиков, и все стало ясно - магия петедается по шинам питания.
Я пошел по пути Хрущева - построил Берлинскую стену новый блок питания, а связь по шинам перерезал. И изгнал-таки злого духа :)
 
RU Клапауций #04.01.2013 09:30  @Non-conformist#29.12.2012 12:17
+
-
edit
 

Клапауций

координатор
★★
Non-conformist> Срочно (гы) нужна пара микросборок М2УСЭ0083.

Отвечу здесь. Увы, найти не могу, экзотика...
В тот день, когда ты решишь, что ты лишен недостатков , попробуй прогуляться по воде  
BG varban #04.01.2013 17:33  @Клапауций#04.01.2013 09:30
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★
Клапауций> Отвечу здесь. Увы, найти не могу, экзотика...

Я говорю, дело пахнет не хлороводородом, а, как минимум, водкой.
Царской.
Покомпонентно :D
 

GOGI

координатор
★★★
varban> Я говорю, дело пахнет не хлороводородом, а, как минимум, водкой.
Я вообще не понимаю, как без перекалибровки можно заменить усилитель. И как сделать перекалибровку, если показывались не градусы а "попугаи" - милливольты.
1  17.017.0
05.01.2013 00:57, varban: +1: Очень хороший вопрос!
Хотя за него не плюс, а череп надо бы - развел на писанину с таблета ;)
Надеюсь, Non Conformist'у будет полезно :)

+
+1
-
edit
 

varban

администратор
★★★
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 :D
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.
 
05.01.2013 11:56, Полл: +1: За секретные теплы! С наступившим!
06.01.2013 01:27, iodaruk: +1: пятый знак-это круто б/п...
09.01.2013 12:15, Клапауций: +1: Могуч!

varban

администратор
★★★
Из верхнего постинга следуют некоторые интересные вещи. Наверное обсудим... :)
Я лишь законспектирую.

1. Линейность термометра оооочень важна. Но... она важна чуть меньше, чем воспроизводимость. Потому что можно мерить точно даже с нелинейным термометром. Лишь бы снайперски бил один в одну тысячные. Просто нужно подобрать такую навеску пробы, которая давала бы подъем температуры возможно ближе к опытам с эталоном. Количественно - если нелинейность порядка 1%, то можно целить дельта тэ до десятых. Если хуже - извольте сотых.

2. Меня все же беспокоит таблица, что используют бабенки Non Conformist'a. В той теме Ящерица ответила, что В-08 - изотермический прибор и следует считать по-изотермически, с коррекцией дельта тэ на теплообмен.
Так что если таблица - просто пересчет милливольты в градусы, так она и не нужна нахер... работали бы в милливольтах!
Но если сумрачный казахский гений вложил в ней еще какой сакральный смысл... типа как упростить жизнь, то... то либо нужно их учить работать правильно, либо... ага, изготовить новую таблицу.

3. Что будет, если термометр не ртутный, а ТСП. И взать, да и заменить датчик. Будет ли калориметр с новым датчиком бить четвертую значащую или наврет и в третьей? И то же самое с усилителем, с мостом питания, с мешалкой, с бомбой, с внешней температурой наконец.

4. Мы сами знаем, что она не имеет решения, — сказал Хунта, немедленно ощетиниваясь. — Мы хотим знать, как её решать. Ничего удивительного, когда работаешь на пределе.

5. И о порохах. Почему это вдруг пороховики так возлюбили теплоту сгорания и разбираются в ней лучше угольщиков ;)
 

varban

администратор
★★★
varban> 2. Меня все же беспокоит таблица, что используют бабенки Non Conformist'a. В той теме Ящерица ответила, что В-08 - изотермический прибор и следует считать по-изотермически, с коррекцией дельта тэ на теплообмен.

Форумы ANCHEM.RU: Калориметр IKA C 5000

Обсуждение темы Калориметр IKA C 5000 на химико-аналитическом форуме. // anchem.ru
 
 

GOGI

координатор
★★★
Получается, калибровать-таки надо. Мне вот интересно, раз он градуирован в "попугаях", к нему ж наверное своя методика поверки должна прилагаться. Стандартные-то должны быть рассчитаны на обычные градусы.
1  17.017.0

ad2

втянувшийся

Хотя и не совсем по теме, но меня давно интересовал вопрос - почему в качестве теплового коллектора используется вода, а не какое-нибудь твёрдое вещество с высокой теплопроводностью? Например, взять серебряную чушку (у серебра теплопроводность почти в два раза выше чем у воды), теплоизолировать её снаружи, а внутри полость, куда помещается бомба. Разумеется, должно быть обжатие бомбы со всех сторон, т.е. конструкция будет разборной. И при работе измерять зависимость температуры от времени, и затем, как обычно, учитывать теплообмен по трем касательным.
Конечно, серебро дорогое, но с учётом стоимости калориметров это не критично.
Вообще, возможны ли полностью "твердотельные" изотермические калориметры или нет?
 23.0.1271.9723.0.1271.97

varban

администратор
★★★
GOGI> Получается, калибровать-таки надо.

Обязательно.
Но это относится и к любому работающему калориметру - теплоемкость надо проверять постоянно и определять регулярно. Как часто... зависит от конкретного прибора. У нашего KL-10 - раз в квартал. А просто проверка - каждый день. Если водяное число одиночного опыта отличается больше, чем на 0.3% от определенного, начинаются разборки. Часто дело в травящих клапанов или мешалка изменила обороты.
Но если артефакт признается фактом, то 10 сжиганий эталона и новая калибровка.
Полностью ручные приборы с ртутным термометром держат калибровку лучше. Правда, для этого термометр не должен выводиться из вертикального положения, а также перегреваться/охлаждаться вне шкалы... точнее, ртуть постоянно должна находиться в тонком участке капилляра.
IKA C 5000 держит калибровку чуть получше ручного, но я сузил в два раза коридор ошибок, поскольку рабочие навески уменьшены в два раза.

GOGI> Мне вот интересно, раз он градуирован в "попугаях", к нему ж наверное своя методика поверки должна прилагаться. Стандартные-то должны быть рассчитаны на обычные градусы.

Я еще не знаю, что за методика у прибора. Но если принять идеологию, изложенную в большой простыни выше, то все равно.
Свои персональные попугаи, все дела.
Зато джоули как у всех... до четвертой значащей :)
 

varban

администратор
★★★
ad2> Хотя и не совсем по теме,

Очень даже по теме - треп же, не симпозиум :)

> но меня давно интересовал вопрос - почему в качестве теплового коллектора используется вода, а не какое-нибудь твёрдое вещество с высокой теплопроводностью?

Почему же, очень даже используется. В книжке Попова есть такие примеры. Традиционное название - массивный калориметр.
Для низких и высоких температур - частое решение.
Для дифференциальных калориметров - очень частое.
Но вода имеет много преимуществ, потому, если возможно, используют для заполнения калориметра.

> Например, взять серебряную чушку (у серебра теплопроводность почти в два раза выше чем у воды),

Чаще алюминиевую. Теплоемкость меньше, да и цена. Впрочем,

ad2> Конечно, серебро дорогое, но с учётом стоимости калориметров это не критично.

замечание не в бровь, а в глаз. Бомбовые калориметры высокого разбора (охотниче-ружейная терминология) стоят совершенно диких денег... одна бомба стоит от 1000 ойро... самые дорогие доходят до 20000. Угу, внутри миллиметровый слой платины, все держатели тоже плакированы платиной, но все же полный гомор и саддам :(

> теплоизолировать её снаружи, а внутри полость, куда помещается бомба. Разумеется, должно быть обжатие бомбы со всех сторон, т.е. конструкция будет разборной.

Такое тоже возможно. Однако надо предусмотреть и охлаждение. Потому изоляция очень часто делают просто воздухом :)
А конструкция немножко другая - бомба циллиндрическая, крышка не выступает, а посадка - скользящая.
Перед опытом вентилятором обдувают болванку, охлаждая ее до температуру помещения, а бомбу отдельно темперируют до температуру болванки в отдельном, твердотельном термостате.

> И при работе измерять зависимость температуры от времени, и затем, как обычно, учитывать теплообмен по трем касательным.

Тут есть варианты. Сегодня возможны и числодробительные решения, из числового анализа температурного хода. Но единственный серийный прибор считает по Реньо-Пфаундлеру.

ad2> Вообще, возможны ли полностью "твердотельные" изотермические калориметры или нет?

Угу. IKA C 7000. Вот он:


Влево - твердотельный кулер. В гнезде - несколько элементов Пельтье, охлаждение горячих концов - проточной водой, 2 литра в минуту. Если нет холодной воды, ставят термостат с фреоновым холодильником. Не вместо пельтье, а только для отвода тепла, что наводит на мысль регулировки элементов.
Разогретую в ходе опыта бомбу вынимают из калориметра (в середине) и помещают в нем для охлаждения. Болванка в калориметре охлаждается вентилятором... воет, как МиГ на запуске :)
Кулер и калориметр друг другу говорят, какие у них температуры стоят.

Сам процесс измерения короткий, 3...5 минут, но со всеми подготовительными и заключительными операциями цикл порядка четверть часа.

Прибор хорош, но хуже держит калибровку, чем адиабатический IKA C 5000 и, вероятно, хуже, чем изотермический IKA C 2000.
Воспроизводимость зависит от времени измерения, но в любом случае она не лучше 0.1%. У 5000 и 2000 - в два раза лучше, и это с запасом. У нас на полной навеске пороха (5.4 грамма) воспроизводимость лучше 0.03%

Надо отметить, приборы разрабатывались примерно в одно время и что измерение температуры с одинаковым разрешением и одинаковыми датчиками Ni 1000.

Я долго чесал репу перед тем, как 5000 выбрать.
Очень хотелось разделение кислородной станции от прибора, как у 7000 - на фотке справа. У 5000 она засунута в калориметр и управляется им, что приводит в восторг лаборанток (надо же, и промывать сам умеет, и заполнять, и стравливать) и в уныние меня (сложно чистить и чинить).
 

GOGI

координатор
★★★
Варбан, тебя по всем пунктам твоего конспекта медленно и мучительно тянуть или ты сам?..
1  17.017.0

varban

администратор
★★★
Сам :)

Слушай, у тебя станцию не на уголь перевели?

:D
 

GOGI

координатор
★★★
Не, ты лучше с уклоном в пороховую часть. По последнему пункту конспекта. Потому как пока не очень понятна важности теплоты сгорания для пороховиков.
P.S.-Оффтопик: а на вальцах в перчатках работать запрещено?
1  17.017.0
1 2 3 4 5 6

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru