Способ определения количества тепла

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ф+

«В

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 25Х11.1963 (№ 849097/26-10) Кл. 421, 16р с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 23.IV.1965. Бюллетень № 9

Государствеииуй комитет по делам изоюРетений и открытий СССР

МПК G 01k

УДК 536.68(088.8) Дата опуоликования описания 19Л .1905

«» ! Я":

В. Е. Люстерник, В. Г. Ерусалимский и А. М. Никишин, - :.,,,1(.3

Авторы изобретения

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛА

Q = I tt d. é I Л C d-. (1) 30 н

Подписная группа № 171

Известные способы определения количества тепла, необходимого для нагрева материала с объемным теплопоглощением до высоких температур, при которых материал необратимо изменяется, недостаточно точны, так как не могут обеспечить учет теплового эффекта термического разложения материала и нагрев продуктов разложения.

По предложенному способу для облегчения учета теплового эффекта термического разложения материала и нагрева продуктов разложения исследуемый материал нагревают внутри калориметра, имеющего заданную температуру, а искомое количество тепла определяют как суммарный тепловой поток, воспринятый калориметром от окружающей его муфельной печи за период нагрева материала.

На фиг. 1 изображен один из вариантов устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — распределение температур в образце, калориметре и печи в различные периоды эксперимента.

Калориметрический сосуд 1 из жаропрочной стали помещен в алундовую муфельную печь 2, способную создавать температуру до

1000 — 1100 С. Цилиндрический полый образец 8 из исследуемой пластмассы вводится в калориметр, предварительно нагретый печью до выбранной температуры t„. К этому моменту температура печи и калориметра должна стабилизироваться и не меняться во времени ((период). B калориметре образец

3 начинает нагреваться за счет тепла, отдаваемого стенками калориметра (11 период).

Выделяющиеся из образца газообразные продукты также нагреваются и уносят с собой определенную часть тепла, а несколько остывший калориметр начинает поглощать тепло от стенок печи. Таким образом создаются два тепловых потока от калориметра к образцу

10 и от печи к калориметру. К концу процесса нагрева образца температура калориметра возвращается к исходному уровню, поэтому количество тепла, полученное калориметром от печи, в точности равно количеству тепла, 15 взятому образцом у калориметра при нагреве до конечной температуры 1„и в процессе сопутствующего этому термического разложения.

20 Поскольку муфельная печь значительно массивнее калориметра с образцом и все время подогревается, то температура печи остается практически постоянной. Предположим для простоты, что до внесения образца

25 тепловые потоки в системе калориметра отсутствуют. Тогда количество тепла Q, поглощенное образцом за период нагрева, составит:

170711

iG =k Ы d-., (2) 1 — ht d-. u иг /

1—

nepuad

Введя удельное термопоглощенпе материала, можно записать: где G — вес образца.

Подинтегральное выра кение в формуле (1) соответствует площади, заштрихованной на фиг. 2. Эту площадь удобно строить, пользуясь показаниями дифференциальной термопары, измеряющей разность температур печи и калориметра. Для измерения Й можно взять в качестве эталона образец из материала, теплосодержание, которого известно.

Тогда в результате опыта с эталоном получим:

G, г,=k Ы, d-.; u

Порядок проведения опыта следующий; взвешивается исследуемый образец; устанавливается проток 4 азота через печь в размере

2 — 3 л/л ин; в печи устанавливается заданная рабочая температура и обеспечивается ее постоянство во времени; образец (цилиндр

d„,ð(d„,=20/10 мл; l 55 мм) вводится в нагретый калориметр с помощью металлического стержня и производится включение секундомера, Перед введением образца в прибор, а так5 же через каждые 10 сек с момента начала нагрева образца записывается разность температур печи и калориметра (в милливольтах, по показанию гальванометра б, соединенного с хромель-алюминиевой дифферен10 циальной термопарой б).

Предмет изобретения

Способ определения количества тепла, не15 обходимого для нагрева материала с объемным теплопоглощением до высоких температур, при которых материал необратимо изменяется, отличающийся тем, что, с целью обеспечения учета теплового эффекта терми20 ческого разложения материала и нагрева продуктов разложения, исследуемый материал нагревают внутри калориметра, имеющего заданную температуру, а искомое количество тепла определяют как суммарный тепловой

25 поток, воспринятый калориметром от окружающей его муфельной печи за период нагрева материала,