中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

本文主要從熱量及溫度的單位，氧彈量熱法的基本原理，量熱系統(tǒng)的設(shè)備要求，高低位發(fā)熱量的定義，熱容量的標(biāo)定，結(jié)果計(jì)算和精密度與準(zhǔn)確度評估7個(gè)部分分別介紹了熱值的原理與測定方法。

 

一  熱量及溫度的單位

 

1 熱量單位

我國過去和目前的熱量單位為卡、焦耳。

• 焦耳（用J表示）

1焦耳=1牛頓力使其作用點(diǎn)在力的方向上移動(dòng)1米所做的功。

• 卡（用cal表示）

1卡=1g純水在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下把溫度升高1℃所需要的熱量。后來科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水在不同溫度下的比熱容不同，1卡的數(shù)值并不絕對。

將1g水在1個(gè)大氣壓下由1℃（從14.5℃到15.5℃）所需的熱量為1卡，約等于4.1855焦耳，叫做15度卡。

將1g水在1個(gè)大氣壓下由1℃（從19.5℃到20.5℃）所需的熱量為1卡，約等于4.1816焦耳，叫做20度卡。

由上可知，15度卡不等于20度卡。

故從兩個(gè)定義上可以看出，焦耳只與力的大小，力的方向及移動(dòng)距離有關(guān)，不隨溫度的變化而變化，卡隨溫度的變化而變化，數(shù)值并不是絕對的，所以現(xiàn)代科學(xué)不再用卡作為能量及熱量的度量單位，轉(zhuǎn)而采用國際單位焦耳。

 

2 溫度單位

我國目前常用的溫度單位為攝氏度、開爾文。

• 攝氏度（用℃表示）

攝氏度，是瑞典人攝爾修斯與1742年建立的，他以標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的水的冰融點(diǎn)為100度，沸點(diǎn)為0度，并將玻璃毛細(xì)管中水銀柱的間隔等分為100格，每格定為1℃、由于使用起來很不習(xí)慣，他的學(xué)生法國人克里斯把兩個(gè)固定點(diǎn)的溫度值顛倒過來，即冰點(diǎn)為0度，沸點(diǎn)為100度。

后來科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水在不同大氣壓條件下的沸點(diǎn)不同，1℃的數(shù)值并不絕對。

• 開爾文（用K表示）

熱力學(xué)溫度采用一種理想氣體來確定：為了使開氏溫度計(jì)的刻度單位與攝氏度溫度計(jì)上的刻度單位相一致，我們把該理想氣體的絕對溫度與水的三相點(diǎn)之間等分為237.16份，每份定為1K（卡爾文），這樣開氏溫度計(jì)的一度等于攝氏度溫度計(jì)上的一度。

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，由于水的三相點(diǎn)對應(yīng)溫度為+0.01℃，所以，0℃對應(yīng)的熱力學(xué)溫度為273.15K，0K對應(yīng)的攝氏溫度為-273.15℃。

由上述可知，攝氏溫度與大氣壓力條件有關(guān)，1℃的數(shù)值并不絕對，但熱力學(xué)溫度與大氣壓無關(guān)，所以國際上采用熱力學(xué)溫度作為溫度單位。但由于全球大多生活在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下，故攝氏溫度仍廣泛使用。

 

二 氧彈量熱法的基本原理

 

1 主要儀器設(shè)備：

2 氫彈量熱法的基本原理

發(fā)熱量定義為單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒時(shí)所放出的熱量，單位為焦耳/克。

3 工作原理

工作原理由能量守鶴定律可知，被測物質(zhì)化學(xué)能（內(nèi)能）轉(zhuǎn)化為熱能，使溫度上升，只需測出溫升值，質(zhì)量，各吸收體的熱容量即可得到熱量。

三 量熱系統(tǒng)的設(shè)備要求

 

量熱系統(tǒng)由氧彈，內(nèi)筒，外筒，攪拌器，水，溫度傳感器，點(diǎn)火裝置，溫度測量和控制系統(tǒng)組成。

 

1 氧彈

氧彈材料為耐熱和耐腐蝕；氧彈容積一般在（250~350）mL；水壓試驗(yàn)，我國氧彈水壓試驗(yàn)為20MPa，有效期為2年；充氧壓力和時(shí)間為（2.8~3.0MPa）并持續(xù)充氧15以上。

 

2  內(nèi)筒

內(nèi)筒材料可以用紫銅，黃銅或者不銹鋼；內(nèi)筒斷面形狀可為橢圓，菱形或其他形狀；內(nèi)筒容量，可裝(2000~3000)mL的水。

內(nèi)筒水量要求，放入氧彈后往內(nèi)筒加水，使氧彈蓋的頂面淹沒在水下面（10~20）mm，水量過多，攪拌引起飛濺，水量過少，攪拌引起氧彈蓋外露，部分熱量未被水吸收，所有試驗(yàn)中保持相同，相差不超過0.5g。內(nèi)筒進(jìn)水方式可分為稱量法，平衡法，量杯法以及水位探針定量法。

 

3 外筒

外筒材料為金屬制成的雙壁容器，外筒外壁形狀為圓形，內(nèi)壁形狀則依內(nèi)筒的形狀而定；外筒裝配要求，外筒應(yīng)完全包圍內(nèi)筒，內(nèi)外筒間應(yīng)有（10~20）mm的間距，盡量減少內(nèi)外筒之間的熱交換。

外筒控溫方式，可分為自動(dòng)控溫外筒和靜態(tài)形式外筒。

 

4 攪拌器

攪拌的方式分為螺旋槳式和電磁式，但都需要電機(jī)帶動(dòng)。轉(zhuǎn)速一般在（400~600）r/min，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)速500r/min比較理想，應(yīng)保持恒定，不能時(shí)快時(shí)慢。點(diǎn)火到終點(diǎn)的時(shí)間不超過10min，如果超過10min，說明攪拌效率不夠。攪拌熱，當(dāng)內(nèi)，外筒水溫與室溫一致時(shí)，連續(xù)攪拌10min所產(chǎn)生的熱量不應(yīng)超過120J。

 

 

5 溫度計(jì)

使用鉑電阻讀溫，溫度分辨率至少為0.001K。

 

6 點(diǎn)火裝置

點(diǎn)火電源

一般采用（24~36）V的直流或交流電源。點(diǎn)火方式分為熔斷式和非熔斷式兩種，熔斷式安裝比較方便，但容易短路，燒壞坩堝和坩堝支架，非熔斷式安裝時(shí)麻煩一點(diǎn)，但安全，不會燒壞坩堝和坩堝支架。

 

7  氧氣，壓力表及發(fā)熱量坩堝

氧氣純度要求在99.5%。壓力表，有兩個(gè)表頭組成，一個(gè)指示氧氣瓶中的壓力，一個(gè)指示充氧時(shí)充入氧彈內(nèi)的壓力。表頭上應(yīng)裝有減壓閥和保險(xiǎn)閥。壓力阿彪每2年應(yīng)經(jīng)計(jì)量部門檢定一次，以保證指示正確和操作安全。

發(fā)熱量坩堝一般可用鎳鉻鋼制品，能保證試樣燃燒完全而本身不受腐蝕或產(chǎn)生熱效應(yīng)為原則，分為深壁坩堝和淺壁坩堝。

 

四 高低位發(fā)熱量的定義

1）彈筒發(fā)熱量為單位質(zhì)量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，其終態(tài)產(chǎn)物為25℃下的過量氧氣、氮?dú)?、二氧化碳、硝酸、硫酸、液態(tài)水以及固態(tài)時(shí)放出的熱量。即實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用氧彈熱量計(jì)（熱量儀）直接測得的發(fā)熱量。

2）恒容高位發(fā)熱量：單位質(zhì)量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，其終態(tài)產(chǎn)物為25℃下的過量氧氣，氮?dú)?，二氧化碳，二氧化硫，液態(tài)水以及固態(tài)灰時(shí)放出的熱量，即彈筒發(fā)熱量減去硝酸形成熱以及硫酸與二氧化硫形成熱。

• 恒容低位發(fā)熱量為單位質(zhì)量的試樣在沖過過量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，其終態(tài)產(chǎn)物為25℃下的過量氧氣，氮?dú)?，二氧化碳，二氧化硫，氣態(tài)水以及固態(tài)灰時(shí)放出的熱量，及恒容高位發(fā)熱量減去水的氣化潛熱。

• 恒壓低位發(fā)熱量，單位質(zhì)量的試樣在恒壓條件下，在過量氧氣中燃燒，其終態(tài)產(chǎn)物為25℃下的過量氧氣，氮?dú)?，二氧化碳，二氧化硫，氣態(tài)水以及固態(tài)灰時(shí)放出的熱量。

恒壓低位發(fā)熱量等于恒壓高位發(fā)熱量減去水的氣化潛熱。

恒壓高位發(fā)熱量等于恒容高位發(fā)熱量減去體積膨脹功。

四種定義的區(qū)別，在于燃燒條件不同，則燃燒產(chǎn)物也不同。

五 熱容量標(biāo)定

• 有效熱容量

量熱體系產(chǎn)生單位溫升所需要的熱量，稱為量熱儀的有效熱容量，用E表示，單位為J/℃或J/K。

• 熱容量的標(biāo)定

用一種已知熱值的物質(zhì)來測量整個(gè)量熱體系溫度升高1℃所需的熱量，即測得量熱儀的熱容量。

• 熱容量的計(jì)算公式

• 熱容量標(biāo)定

熱容量標(biāo)定一般應(yīng)進(jìn)行5次重復(fù)試驗(yàn)，計(jì)算5次重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果的平均值和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不應(yīng)超過0.20%。若超過再補(bǔ)做一次，取符合要求的5次結(jié)果的平均值，修約到1J/K，作為該儀器的熱容量。

使用新型熱量計(jì)前，一般用苯甲酸至少進(jìn)行8次熱容量標(biāo)定試驗(yàn)，苯甲酸片質(zhì)量從0.7g~1.3g，兩個(gè)端點(diǎn)處至少分別做兩次重復(fù)測定，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不應(yīng)超過0.20%。

• 熱容量的有效期

熱容量標(biāo)定值的有效期為三個(gè)月，超過次期限應(yīng)重新標(biāo)定，但在有下列情況時(shí)，應(yīng)立即重標(biāo)：1更換溫度計(jì)；2更換量熱儀的大部件；3標(biāo)定熱容量和測發(fā)熱量時(shí)的內(nèi)筒水溫相差超過5K；量熱儀經(jīng)過較大的搬動(dòng)。

 

六 結(jié)果計(jì)算

各種不同基的發(fā)熱量的換算

高位發(fā)熱量基的換算，采用基準(zhǔn)系數(shù)換算，不同基的高位發(fā)熱量按下式換算：

低位發(fā)熱量基的換算，必須按下式換算：

 

七 精密度與準(zhǔn)確度評估

• 精密度的評價(jià)方法

用1g左右的二等苯甲酸標(biāo)定5次熱容量，其相對標(biāo)準(zhǔn)差不大于0.20%中極差在下列范圍內(nèi)，熱容量小于1500J/K，極差不大于9J/K；熱容量小于11000J/K，大于9000J/K，極差不大于40J/K；熱容量小于15000J/K，大于14000J/K，極差不大于60J/K；如果超差，再標(biāo)1次容量，從中選出符合要求的5次結(jié)果的平均值作為該量熱儀的熱容量，若任何5次結(jié)果都超差，則應(yīng)對該對試驗(yàn)條件和操作技術(shù)仔細(xì)檢查并糾正存在的溫度后，重新進(jìn)行標(biāo)定，舍棄已有的全部結(jié)果。

• 準(zhǔn)確度的評價(jià)方法

用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行評價(jià)，用兩種以上的標(biāo)準(zhǔn)樣品各做2次，每種標(biāo)準(zhǔn)樣品的極差不大于120J/g。而且平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之差在不確定度范圍內(nèi)，則認(rèn)為準(zhǔn)確度合格，否則不合格。

用苯甲酸評價(jià)， 用0.7g和1.3g的苯甲酸各做兩次發(fā)熱量測定，每種質(zhì)量的發(fā)熱量的平均值與苯甲酸的標(biāo)準(zhǔn)值之差不大于60J/g，則認(rèn)為準(zhǔn)確度合格，否則不合格。

 

• 導(dǎo)致發(fā)熱量測定結(jié)果不準(zhǔn)確的主要原因有哪些？

熱容量標(biāo)定的不準(zhǔn)確常會帶來系統(tǒng)誤差，一般與使用不合格苯甲酸或計(jì)算熱容量時(shí)忘記加硝酸形成熱或發(fā)熱量測定時(shí)的內(nèi)筒水量與熱容量標(biāo)定時(shí)的不完全一致；

攪拌器接線部分接觸不良或攪拌槳被卡或攪拌速度不均勻，一般表現(xiàn)為熱容量或發(fā)熱量重復(fù)測定結(jié)果高高低低。相差很遠(yuǎn)。

內(nèi)筒中的水量不能保持一致，若內(nèi)筒水量變化5g，儀器熱容量會發(fā)生21J/K的變化，對于3K的溫升，引起的發(fā)熱量誤差約為63J。

自動(dòng)熱量計(jì)性能不十分穩(wěn)定，如測溫波動(dòng)等，為此儀器應(yīng)常用表揚(yáng)或標(biāo)準(zhǔn)本甲酸來價(jià)差，可用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或改變苯甲酸質(zhì)量檢查，但不能單獨(dú)用同質(zhì)量的苯甲酸反標(biāo)。