Калориметър - Биология

Колко горещо е твърде горещо за живота дълбоко под дъното на океана?

Антибиотици от бактерии

Клетъчна миграция: новооткрита функция на известен протеин

Молекулярен компас за подравняване на клетките

Какво кара листата да стареят през есента

Демокрацията на лешоядите токачки

Околната среда на Ekembo: Хората също живееха в открити пейзажи

| Генетика | Земеделие, горско стопанство и животновъдство

Сортът пшеница е създаден чрез кръстосване на диви треви

Колко горещо е твърде горещо за живота дълбоко под дъното на океана?

калориметър

За да определите физиологичната калоричност, вижте калориметъра на бомбата. Можете да намерите калориметри за определяне на енергията във физиката на елементарните частици под калориметри (физика на частиците).

A калориметър (лат. калория,Топлина ‘) е измервателно устройство (или апарат) за определяне на количеството топлина, което се отделя или абсорбира по време на физични, химични или биологични процеси. С помощта на калориметър може да се определи и специфичният топлинен капацитет на дадено вещество. Прави се разлика между калориметрите според режимите на работа като адиабатичен или изотермичен или според принципа на измерване като компенсация на мощността или принцип на топлопроводимост. Самият процес на измерване се нарича калориметрия. Хюго Юнкерс регистрира калориметъра като първия си патент през юни 1892 г. Самият той го използва като измервателно устройство за определяне на калоричността на горивните газове.

Наричат се калориметри за измерване на топлината на реакцията в резултат на химична реакция Реакционен калориметър определен.

Общ

Калориметричните измервания се извършват в калориметър. В повечето случаи топлината се добавя или отвежда от калориметъра и се наблюдава температурна промяна. Ако се използва термометър, това трябва да бъде термометър Beckmann или цифров термометър (точност на отчитане до 0,01 K). Има много различни калориметри. Те могат да бъдат разделени на следните групи:

Анизотермични калориметри

Калориметърът е топлоизолиран от околната среда. Топлообменът се осъществява с течност (течен калориметър) или с метал (метален блок калориметър). Този тип устройства са най-често срещаните в калориметрията. При чиста работа с нея са възможни точност до 0,01%. Тази процедура се използва, когато топлообменът отнема максимум 20 минути.

Течен калориметър

Състои се от двустенен меден контейнер, пространството между които е запълнено с вода и е предназначено да осигури постоянна температура във вътрешния калориметър. Калориметърният съд, изработен от тънка ламарина, е поставен върху топлоизолирана основа. Като калориметрична течност се използва обикновена вода, но могат да се използват и други течности. Бъркалка, чиято скорост трябва да остане постоянна, осигурява по-добър топлообмен. Промяната в температурата се измерва с термометър. Вижте също: Бомбен калориметър за определяне на калоричността.

Адиабатни калориметри

С тези устройства температурната разлика между калориметричната течност и обвивката на съда се компенсира постоянно чрез нагряване или охлаждане. И двата процеса трябва да се извършват с еднаква скорост. Колкото по-бавен е преносът на топлина към калориметъра, толкова по-лесно е да се постигне това (20 до 60 минути).

Изотермичен калориметър

С тези устройства количеството топлина се взема от определени вещества, които се подлагат на фазова промяна. Следователно температурите остават постоянни по време на експеримента. Тези устройства са известни още като калориметри с фазова промяна. Те се използват за бавни реакции, които продължават няколко часа.

Леден калориметър

Този калориметър е един от най-точните за измерване на количествата топлина при 0 ° C. С количеството топлина, което трябва да се измери, ледът се топи. Тъй като топлината на топене на водата е известна, количеството топлина може да се определи от количеството топена вода.

Класическият леден калориметър се състои от фуниеобразен вътрешен контейнер, който е заобиколен от външен контейнер. При подготовката вътрешният контейнер се пълни с дестилирана вода, а външният - със студена смес, така че върху вътрешната стена на вътрешния контейнер да се образува слой лед. След това студената смес и останалата незамръзнала вода се източват и целият калориметър се загрява до температурата на топене на водата. Експериментът се поставя във вътрешния контейнер и калориметърът се затваря с капак. Образуваната стопена вода изтича от изхода на вътрешния контейнер за измерване.

Кондензационен калориметър

Този калориметър, често наричан още парен калориметър, се използва главно за определяне на специфичния топлинен капацитет на веществото между 100 ° C и 20 ° C. Като кондензиращ газ се използва водна пара. Тялото K, което трябва да се изследва, е окачено на чувствителна скала с помощта на фина тел и е разположено вътре в калориметъра. Ако човек внезапно въведе наситени водни пари, които са се освободили от капеща течност, в това пространство, определено количество пара ще се кондензира върху първоначално студеното тяло, докато тялото приеме температурата на парите. Количество топлина от ΔQ = r m е прехвърлено в тялото (ΔQ = количество топлина; r = топлина от конденз; m = маса кондензирана пара).

Тънкостенна платинена чиния, прикрепена към дъното на тялото, предпазва от капене на вода. Трябва да се вземе предвид плаваемостта, която възниква поради потока на парата. Методът може да предостави много точни стойности.

Топлообменен калориметър

В случай на реакции, които продължават от няколко часа до няколко месеца, се осигурява бърз и пълен обмен на топлина с околната среда. Скоростта се измерва като функция от времето.

Реакционен калориметър

Реакционен калориметър са калориметри, оптимизирани за химически приложения. Те се използват при разработването на химически процеси за измерване на топлината, генерирана по време на реакция, и времевия ход на мощността (топлинен поток). Получените по този начин термични данни се изискват за оценка на безопасността на процеса и проектирането на охлаждащите системи на реактора.

Калориметър на топлинния поток,
Калориметър на топлинния баланс и
адиабатни калориметри

Съществуват калориметри на топлинния поток и топлинния баланс i. д. Обикновено от лабораторна реакторна система с възможно най-точна система за измерване на температурата. Тези калориметри се управляват предимно изотермично, т.е. Вътрешната температура на реактора се поддържа постоянна посредством система за контрол на температурата на кожуха. Тогава разсейваната през стената топлинна мощност е идентична с химически генерираната мощност.

Температурната разлика между терморегулатора и съдържанието на реактора се измерва в калориметъра на топлинния поток и от това се изчислява топлинната мощност, транспортирана през стената.

В калориметъра на топлинния баланс се измерва температурната разлика между потока и връщането на риза за контрол на температурата и масовия поток на средата за контрол на температурата и от това се изчислява топлинната мощност, транспортирана през стената.

С адиабатния калориметър реагентите са в изолиран съд. Топлинната енергия, генерирана от реакцията, се изчислява от измереното повишаване на температурата.

Физика на частиците

Във физиката на частиците калориметърът е инструмент за определяне на енергията на единична частица, вижте калориметър (физика на частиците).