PL98562B1 - Sposob wyznaczania ciepla wlasciwego cial stalych i cieczy w temperaturach kriotechnicznych i urzadzenie do wyznaczania ciepla wlasciwego cial stalych i cieczy w temperaturach kriotechnicznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wyznaczania ciepla wlasciwego cial stalych i cieczy w temperaturach kriotechnicznych i urzadzenie do wyznaczania ciepla wlasciwego cial stalych i cieczy w temperaturach kriotechnicznych, znajdujace zastosowanie w pomiarach wlasnosci termicznych materialów Stan techniki. Znany sposób wyznaczania ciepla wlasciwego cial stalych lub cieczy w temperaturach kriotechnicznych, oparty na metodzie kalorymetrycznej, polega na tym, ze próbke badanego materialu izoluje sie cieplnie od otoczenia, doprowadza do temperatury kriotechnicznej przez oziebienie za pomoca skroplonego gazu i mierzy temperature poczatkowa próbki, a nastepnie sie ja podgrzewa, mierzac doprowadzana energie cieplna, po czym mierzy sie temperature koncowa próbki. Cieplo wlasciwe oblicza sie z bilansu cieplnego stosujac zaleznosc, wedlug której energia cieplna dostarczana do próbki równa jest iloczynowi masy, ciepla wlasciwego tej próbki i przyrostu jej temperatury. « Znane urzadzenie do stosowania opisanego sposobu jest kalorymetrem adiabatycznym, utworzonym z naczynia Dewara wypelnionego skroplonym gazem, wewnatrz którego znajduje sie naczynie prózniowe z zawieszona w jego srodku próbka materialu z przytwierdzonym do niej grzejnikiem i termometrem. Naczynie prózniowe, zazwyczaj cienkoscienne, ma znana pojemnosc cieplna. W celu ulatwienia utrzymania równowagi temperaturowej, wewnatrz naczynia prózniowego znajduje sie zazwyczaj gazowy hel, pod niskim cisnieniem, który spelnia role wymieniacza ciepla.Znany sposób wymaga dokladnego pomiaru energii cieplnej, doprowadzonej do próbki oraz urzadzenia o dobranej izolacji termicznej od otoczenia. Ponadto pomiar temperatury próbki musi byc przeprowadzony z duza dokladnoscia, co najmniej do setnej stopnia. Istota wynalazku. Wynalazek dotyczy sposobu wyznaczania ciepla wlasciwego cial stalych i cieczy w temperaturach kriotechnicznych. Istota wynalazku jest to, ze najpierw mierzy sie temperature poczatkowa2 98 562 próbki a nastepnie umieszcza sie ja wewnatrz swobodnie parujacej cieczy bedacej w temperaturze kriotechnicz- nej, przy czym wyznacza sie ubytek masy tej cieczy w uzaleznieniu od czasu bez próbki i z próbka, mierzy temperature koncowa próbki cieczy i oblicza sie cieplo wlasciwe z bilansu cieplnego. » Wynalazek dotyczy takze urzadzenia do wyznaczania ciepla wlasciwego cial stalych i cieczy w temperatu¬ rach kriotechnicznych. Istota wynalazku jest to, ze urzadzenie ma naczynie ze swobodnie parujaca ciecza bedaca w temperaturze kriotechnicznej, umieszczone na sprezystej wadze sprzezonej z rejestratorem wyposazonym W urzadzenie podstawy czasu oraz przenosny pojemnik przeznaczony do umieszczenia w nim próbki badanego materialu. Ponadto urzadzenie jest wyposazone w czujnik termometryczny przeznaczony do mierzenia tempera¬ tury próbki. Zaleznie od potrzeb czujnik termometryczny moze byc umieszczony na próbce albo ulokowany wewnatrz przenosnego pojemnika, którego pojemnosc cieplna jest znana. < Dzieki temu, ze sposób wedlug wynalazku polega na wyznaczeniu ciepla wlasciwego z wykorzystaniem pomiaru temperatury i ubytku masy, pomiary moga byc przeprowadzane znacznie szybciej niz znanym sposobem, przy czym dla uzyskania tej samej dokladnosci nie jest wymagane uzycie tak dokladnych przyrzadów pomiarowych i tak skomplikowanej aparatury. Parametrami podlegajacymi mierzeniu sa wielkosci dajace sie zmierzyc znacznie prosciej i dokladniej niz moc cieplna. Wskutek tego urzadzenia do realizacji sposobu zgodnie z wynalazkiem sa prostsze w budowie i nie wymagaja tak dobrej izolacji termicznej od otoczenia jak np. kalorymetr adiabatyczny. < Objasnienie rysunku. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym jest przedstawione w widoku z boku i w przekroju podluznym urzadzenie realizujace sposób zgodnie z wynalazkiem.Przyklad realizacji. Przykladowe urzadzenie jest przeznaczone do wyznaczania ciepla wlasciwego cial stalych i cieczy w temperaturze cieklego azotu. Sklada sie ono z uchylnej wagi 1, zbudowanej z szalki i ramienia umocowanego trwale w jej korpusie 2. Szalka wagi 1 znajduje sie wewnatrz komory 3 zapewniajacej warunki quasiadiabatyczne, przy czym jest ona obciazona naczyniem 4 Dewara wypelnionym cieklym azotem 5. ¦ W komorze 3 znajduje sie ponadto przenosny pojemnik 6, którym jest metalowe naczynie z uchylnym dnem oraz uchwytem. Wewnatrz pojemnika 6 jest ulokowana próbka 7 o znanej masie mc, do której jest przytwierdzony termoelement 8 polaczony z miliwoltomierzem 9. Urzadzenie jest wyposazone w rejestrator 10, który ma urzadzenie podstawy czasu. Jego wejscie pomiarowe jest polaczone z tensometrycznym przetwornikiem 11, którego tensometryczne czujniki 12 sa naklejone na ramieniu wagi 1. < Wyznaczenie ciepla wlasciwego próbki odbywa sie nastepujaco. Rejestratorem 10 wyznacza sie ciagla charakterystyke zmian masy cieklego azotu w czasie. Najpierw odczytuje sie poczatkowa temperature Ti próbki 7, a nastepnie uchyla sie dno pojemnika 6 i wrzuca próbke 7 wraz z termoelementem 8 do cieklego azotu 5 i nadal wyznacza omówiona charakterystyke, az do uzyskania stanu ustalonego, to jest swobodnego parowania azotu oraz odczytuje wówczas koncowa temperature T2 azotu. Zporównania charakterystyk zdjetych przed i po umieszczeniu próbki 7 w cieklym azocie 5 wyznacza sie mase oia wyparowanego azotu. < srednie cieplo wlasciwe cps oblicza sie z zaleznosci: ™A * Cpar I J I CpS mc-AT L 9 • K J gdzie: ! Cpar — cieplo parowania azotu AT — róznica temperatur T2—Ti , PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wyznaczania ciepla wlasciwego cial stalych i cieczy w temperaturach kriotechnicznych, w którym wyznacza sie temperature poczatkowa i koncowa próbki badanego materialu oraz dokonuje obliczen z otrzymanych wyników pomiarów, znamienny tym, ze najpierw mierzy sie temperature poczatkowa próbki a nastepnie umieszcza sie te próbke wewnatrz swobodnie parujacej cieczy, bedacej w temperaturze kriotechnicznej, przy czym wyznacza sie ubytek masy tej cieczy w uzaleznieniu od czasu, bez próbki i ze znajdujaca sie w cieczy próbka. <
2. 2. Urzadzenie do wyznaczania ciepla wlasciwego cial stalych i cieczy w temperaturach kriotechnicznych, znamienne tym, ze ma naczynie (4) ze swobodnie parujaca ciecza (5) bedaca w temperaturze kriotechni-98 562 3 cznej, umieszczone na sprezystej wadze (1) sprzezonej z rejestratorem (10) wyposazonym w urzadzenie podstawy czasu i jest wyposazone w przenosny pojemnik (6) przeznaczony do umieszczenia w nim próbki (7) badanego materialu oraz w termometryczny czujnik (8) przeznaczony do mierzenia temperatury próbki (7).
3. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2; znamienne tym, ze termometryczny czujnik (8) jest umieszczony na próbce (7) badanego materialu. «
4. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2; znamienne tym, ze przenosny pojemnik (6) ma znana pojemnosc cieplna, zas termometryczny czujnik (8) jest ulokowany we^ wnetrzu pojemnika (6). PL