SU438912A1 - Способ определени объемной теплоемкости жидкостей - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способам определени  объемной теплоемкости жидких веществ . Оно может быть использована при теплофизических исследовани х с целью изучени  аномалий и температурного воздействи  на теплоемкость единицы объема жидкостей.

Известен дилатометрический способ определени  теплоемкости жидкостей.

Недостатки известного способа заключаютс  в необходимости вычислени  коэффициента теплового расширени  исследуемой жидкой среды (дл  чего измер ют ее температуру ) и скорости теплового расширени  (величины дифференциальной, точность определени  которой ниже точности замера величин интегральных, например абсолютных значений удлинений, в полтора -два раза).

Целью изобретени   вл етс  упрощение измерений и повышение их точности.

Поставленна  цель достигаетс  благодар  тому, что используют эталонную жидкость, которую заливают в сосуд, погруженный в исследуемую жидкую среду, и в процессе теплообмена между жидкост ми измер ют абсолютные значени  теплового изменени  объема каждой жидкости, происшедшие за один и тот же временной промежуток.

Объемную теплоемкость жидкостей определ ют следующим образом.

Эталонную жидкость известного объема и известной объемной теплоемкости Сэ заливают в сосуд (тонкостенный и металлический), который погружают в сосуд с исследуемой

жидкостью известного объема V, температура которой отличаетс  от температуры эталонной жидкости. В процессе теплового расширени  - жидкостей замер ют изменение уровней жидкостей во внешнем и внутреннем

сосудах, а после выравнивани  температур между ними замер ют предельное абсолютное изменение объемов исследуемой (ДУц) и эталонной (ДУп.э) жидкостей, каждое из которых описываетс  известным термодинамическим равенством:

т -

(1)

где ДГ - начальна  разность температур эта п AVn лонной и исследуемой жидкостей; р и -- -

соответственно коэффициент теплового расширени  и предельное относительное измененение объема каждой из жидкостей. Если учесть, что абсолютное изменение объема ДУт каждой из жидкостей за врем  т пропорционально интегралу от скорости изменени  объема wdt за то же врем , причем мгновенное значение скорости абсолютного общего изменени  объема каждой из жидкостей пропорционально интегральному тепловому потоку через стенки внутреннего сосуда площадью S, то дл  эталонной жидкости

w, ,

-Э J

где рэ и Сэ - соответственно коэффициент теплового расширени  и объемна  теплоемкость эталонной жидкости; а дл  исследуемой жидкости:

3 ,,-, да-7Г- 7й(6, t J

5

где р и С--коэффициент теплового расширени  исследуемой жидкости и ее объемна  теплоемкость .

Из соотношений (1) - (3) непосредственно следует формула дл  расчета искомой величины теплоемкости С;

П.ДК.АУ..

э..э-Д.

где УЭ.О и УО - соответственно начальные объемы эталонной и исследуемой жидкостей.

Значени  всех параметров, вход щих в расчетную формулу (4), могут быть измерены с весьма большой точностью с помощью высокоточных дилатометрических датчиков малых перемещений. Так, если объемна  теплоемкость эталонной жидкости известна с точностью до 0,1%, теплоемкость исследуемой жидкости, не завис ща , как это следует из расчетной формулы (4), от точности температурных измерений или измерений тепловых потоков, можно определить с точностью до 0,5%.

Предмет изобретени 

Способ определени  объемной теплоемкости жидкостей, заключающийс  в измерении

изменени  объема исследуемой жидкости, помещенной в замкнутый сосуд при теплообмене , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и увеличени  точности определени  объемной теплоемкости исследуемой

жидкости (С), в сосуд вливают эталонную жидкость с известной объемной теплоемкостью (Сэ), температура которой отличаетс  от температуры исследуемой жидкости, измер ют начальные объемы эталонной (Уэ.о) и

исследуемой жидкости (Fo), затем производ т замер изменени  объема жидкостей: эталонной (Д V-сэ) и исследуемой (АУ) за один и тот же промежуток времени т, а после прекращени  теплового расширени  жидкостей

фиксируют предельные абсолютные изменени  объемов соответственно эталонной (ДУп.э) и исследуемой (АУп) жидкостей и по полученным данным определ ют искомую величину объемной теплоемкости согласно выражению:

V АУп Д1.,

,.

П.О .9 ДП