SU1516926A1 - Способ измерени теплоемкости - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  испытаний с применением тепловых средств, а именно измерений телоемкости. Цель данного изобретени  - повышение производительности и точности измерений. Измерение проводитс  посредством дифференциального калориметра типа калориметра Кальве, кажда   чейка которого снабжена электронагревателем. Одну из  чеек заполн ют образцом сравнени , другую - исследуемым образцом. После термостатировани  термовыравнивающего блока калориметра и  чеек подают в обе  чейки равные тепловые мощности в течение равных периодов времени. Регистрируют интеграл разностного сигнала калориметра во времени от начала подачи мощности до релаксации этого сигнала к первоначальному значению. Повтор ют те же операции, заменив исследуемый образец эталлоным. Отношение теплоемкостей исследуемого и эталонного образцов равно отношению интегралов разностных сигналов. Исключаетс  необходимость дожидатьс  стационарного значени   чеек при подводе мощности, что обеспечивает повышение производительности измерений. Повышение точности достигаетс  за счет использовани  дополнительной информации об изменении температуры  чеек в процессе подвода к ним равных мощностей. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к области испытаний с применением тепловых средств, а именно к области измерений теплоемкости.

Цель изобретени  - повышение производительности и точности измерений .

На фиг представлена схема дифференциального калориметра (типа калориметра Кальве); на фиг.2 - зависимости от времени величины U при испытании исследуемого и эталонного образцов .

Калориметр содержит две  чейки 1 и 2, окруженные измерител ми перепадов температур на тепловых сопротивлени х между  чейками и окр жающим пространством 3, Ячейки имеют электрические нагреватели 4 и 5, равно- мерно намотанные по их образующим. Ячейки 1 и 2 наход тс  в температуро- выравнивающем блоке 6. Измерители 3 представл ют собой батареи последовательно соединенных термопар, одни спаи которых наход тс  на поверхности  чейки, а вторые - в контакте с блоком 6, По отношению друг к другу измерители 3 на  чейках I и 2 включены встречно.

Способ осуществл ют следующим образом .

ел

О)

ICO

ю

05

Искомую величину рассматривают по соотношению

j иаг с, с,V: , (1)

Ш

а

7

где С, Сд - теплоемкости испытуемого и эталонного образцов соответственно, Дж/м К;

т.

- - врем ; - моменты возвращени  раз

ности температур  чеек к первоначальному значению и при испытани х испытуемого и эталонного образцов соответственно; и - разность сигналов измерителей перепадов темпе- ратур по тепловым сопротивлени м .

Одну из  чеек заполн ют образцом сравнени , а другую последовательно исследуемым образцом и эталонным образцом (с известным значением теплоемкости ) „ Подвод т к  чейкам равные мощности в течение заданного периода времени и регистрируют температурную зависимость разности сигналов измери- телей перепадов температур по тепловым сопротивлени м от момента начала подвода мощности до момента возвращени  разности температур  чеек первоначальному значению.

Восход щие участки зависимостей (фиг.2) относ тс  к периодам подвода мощности к  чейкам, а ниспадающие - к периодам возврата значений U к исходным значени м,, Заштрихованы пло- щади, соответствующие интегралам формулы (1), обозначенным символами М и М,„

Но сравнению с ближайшим техничес

КИМ решением измерени  теплоемкости с помощью калориметров типа Кальве достигаетс  повьш1ение производительности за счет исключени  необходимости при подводе мощности к  чейкам дожидатьс  стационарного тепло- вого состо ни , Повьш1ение точности достигаетс  за счет использовани  дополнительной информации об измене0

5

5

5

0

нии температуры  чеек в процессе подвода к ним равных мощностей.

Способ может найти применение при теплофизических и физико-химических исследовани х широкого класса веществ .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  теплоемкости посредством дифференциального калориметра , включающего две калориметрические  чейки, размещенные внутри температуровыравнивающего блока и отделенные от него равными тепловыми сопротивлени ми, снабженными измерител ми перепадов температур по тепловым сопротивлени м, включенными встречно, и источниками электрической мощности, состо щий в том, что провод т два испытани , помеща  в одну из  чеек последовательно эталонный и исследуемый образцы, подвод т к  чейкам равные мощности и регистрируют изменение во времени разности температур  чеек после прекращени  подвода мощности, отхсичаю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  производительности и точности испытаний , дополнительно регистрируют изменение во времени разности температур  чеек в процессе подвода к ним мощности, а искомую величину рас- считьшают по соотношению

   Г Udr

   С, с,-V--- , ; иаг

   о

   где С, - теплоемкость испытуемого образца , Дж/м - К; С - теплоемкость эталонного обЭо

   разца, Дж/м -К;

   -f - момент возвращени  разности температур  чеек к первоначальному значению при испытании исследуемого образца;

   и - разность сигналов измерителей перепадов теМператур по тепловым сопротивлени м;

   - врем ;

   с д - момент возвращени  разности температур  чеек к первоначальному значению при испытании эталонного образца.