Калориметр - біологія

Як жарко занадто жарко для життя глибоко під дном океану?

Антибіотики від бактерій

Міграція клітин: нещодавно виявлена функція відомого білка

Молекулярний компас для вирівнювання клітин

Від чого листя старіє восени

Демократичність грифа-цесарки

Середовище Екембо: Люди також жили на відкритих ландшафтах

| Генетика | Сільське, лісове та тваринництво

Сорт пшениці був створений шляхом схрещування дикорослих трав

Як жарко занадто жарко для життя глибоко під дном океану?

калориметр

Щоб визначити фізіологічну теплотворну здатність, див. Калориметр бомби. Ви можете знайти калориметри для визначення енергії у фізиці елементарних частинок під калориметрами (фізика частинок).

A калориметр (лат. калорія,Тепло ‘) - це вимірювальний прилад (або прилад), що використовується для визначення кількості тепла, яке виділяється або поглинається під час фізичних, хімічних або біологічних процесів. За допомогою калориметра також можна визначити питому теплоємність речовини. Розрізняють калориметри за режимами роботи, такими як адіабатичний чи ізотермічний, або за принципом вимірювання, таким як компенсація потужності або принцип теплопровідності. Сам процес вимірювання називається калориметрією. Хуго Юнкерс зареєстрував калориметр як свій перший патент у червні 1892 року. Сам він використовував його як вимірювальний прилад для визначення теплотворної здатності паливних газів.

Калориметри для вимірювання теплоти реакції, що виникає в результаті хімічної реакції, називаються Реакційний калориметр призначений.

Загальні

Калориметричні вимірювання проводяться в калориметрі. У більшості випадків тепло додається або відводиться від калориметра і спостерігається зміна температури. Якщо використовується термометр, це повинен бути термометр Бекмана або цифровий термометр (точність зчитування до 0,01 К). Існує багато різних калориметрів. Їх можна розділити на такі групи:

Анізотермічні калориметри

Калориметр теплоізольований від навколишнього середовища. Теплообмін відбувається за допомогою рідини (рідкий калориметр) або за допомогою металу (металоблочний калориметр). Цей тип приладів є найбільш поширеним в калориметрії. За умови чистої роботи з точністю до 0,01% можливо. Ця процедура застосовується, коли теплообмін займає максимум 20 хвилин.

Рідкий калориметр

Він складається з двостінного мідного контейнера, простір між яким заповнений водою і призначений для забезпечення постійного температурного середовища у внутрішньому калориметрі. Посудина калориметра з тонкого листового металу розміщена на теплоізольованій основі. Як калориметрична рідина використовується звичайна вода, але також можуть використовуватися інші рідини. Мішалка, швидкість якої повинна залишатися постійною, забезпечує кращий теплообмін. Зміна температури вимірюється термометром. дивитися також: Калориметр бомби для визначення теплотворної здатності.

Адіабатичні калориметри

За допомогою цих пристроїв різниця температур між рідиною калориметра та сорочкою посудини постійно компенсується нагріванням або охолодженням. Обидва процеси повинні відбуватися з однаковою швидкістю. Чим повільніше передача тепла до калориметра, тим легше цього досягти (від 20 до 60 хвилин).

Ізотермічні калориметри

За допомогою цих пристроїв кількість тепла відбирається від певних речовин, які зазнають фазової зміни. Тому температури під час експерименту залишаються постійними. Ці пристрої також відомі як калориметри з фазовою зміною. Вони використовуються для повільних реакцій, які тривають кілька годин.

Льодовий калориметр

Цей калориметр є одним з найточніших для вимірювання кількості тепла при 0 ° C. Коли кількість тепла вимірюється, лід тане. Оскільки теплота плавлення води відома, кількість тепла можна визначити з кількості талої води.

Класичний льодовий калориметр складається з воронкоподібного внутрішнього контейнера, оточеного зовнішнім контейнером. При підготовці внутрішній контейнер наповнюють дистильованою водою, а зовнішній - холодною сумішшю, так що на внутрішній стінці внутрішнього контейнера утворюється шар льоду. Потім холодну суміш і залишок незамерзлої води зливають і весь калориметр нагрівають до температури плавлення води. Експеримент поміщають у внутрішній контейнер, а калориметр закривають кришкою. Тала вода, яка утворюється, витікає з вихідного отвору внутрішньої ємності для вимірювання.

Конденсаційний калориметр

Цей калориметр, який також часто називають паровим калориметром, в основному використовується для визначення питомої теплоємності речовини від 100 ° C до 20 ° C. Водяна пара використовується як конденсуючий газ. Тіло K, що підлягає дослідженню, підвішене до чутливої шкали за допомогою тонкого дроту і знаходиться всередині калориметра. Якщо раптово ввести в цей простір насичену водяну пару, яка звільнилася від капаючої рідини, певна кількість пари буде конденсуватися на спочатку холодному тілі, поки тіло не набере температуру пари. Кількість тепла ΔQ = r m передано тілу (ΔQ = кількість тепла; r = тепло конденсації; m = маса конденсованої пари).

Тонкостінна платинова посуд, прикріплена до нижньої частини корпусу, захищає від капання води. Необхідно враховувати плавучість, яка виникає внаслідок потоку пари. Метод може надати дуже точні значення.

Теплообмінний калориметр

У разі реакцій, які тривають від кількох годин до кількох місяців, забезпечується швидкий і повний обмін теплом із навколишнім середовищем. Швидкість вимірюється як функція часу.

Реакційний калориметр

Реакційний калориметр - калориметри, оптимізовані для хімічного застосування. Вони використовуються при розробці хімічного процесу для вимірювання тепла, що утворюється під час реакції, і часового ходу потужності (теплового потоку). Отримані таким чином теплові дані необхідні для оцінки безпеки процесу та проектування систем охолодження реактора.

Калориметр теплового потоку,
Калориметр теплового балансу і
адіабатичні калориметри

Існують калориметри теплового потоку та теплового балансу i. d. Зазвичай із лабораторної реакторної системи з якомога точнішою системою вимірювання температури. Ці калориметри в основному працюють ізотермічно, тобто внутрішня температура реактора підтримується постійною за допомогою системи контролю температури сорочки з контролером. Тоді тепловіддача, що розсіюється через стінку, ідентична виробленій хімічним способом.

Різниця температур між сорочкою регулятора температури та вмістом реактора вимірюється в калориметрі теплового потоку, а тепловіддача, що транспортується через стінку, обчислюється з цього.

У калориметрі теплового балансу вимірюється різниця температур між подачею і віддачею сорочки регулювання температури та масовим потоком середовища регулювання температури, і з цього обчислюється тепловіддача, що транспортується через стіну.

З адіабатичним калориметром реагенти знаходяться в ізольованій посудині. Теплова енергія, що утворюється в результаті реакції, обчислюється на основі виміряного підвищення температури.

Фізика частинок

У фізиці частинок калориметр - це прилад для визначення енергії однієї частинки, див. Калориметр (фізика частинок).