Basislogica van enthalpie van calorimeter

De calorimeter is de belangrijkste apparatuur voor het meten van de verandering van warmte van een stof, en de enthalpie (H), als een belangrijke thermodynamische parameter, is in wezen de som van het product van de interne energie van een stof, druk en volume, dat wil zeggen H = U + pV. Onder constante druk is de warmte die wordt geabsorbeerd of vrijgegeven door een stof gelijk aan de enthalpie-verandering (Delta H), die de kernbasis is voor de enthalpie-berekening van de calorimeter - door de verandering van warmte nauwkeurig vast te leggen, wordt de enthalpie-waarde afgeleid.

Belangrijkste stappen van enthalpie bepaling in calorimeter

De eerste stap is om het systeem te kalibreren. De calorimeter moet eerst de warmtecapaciteit (C) kalibreren met een referentiemateriaal (zoals benzoëzuur) met bekende verbrandingswarmte om ervoor te zorgen dat het instrument de relatie tussen warmte- en temperatuurverandering nauwkeurig kan omzetten. De formule is C = Q / Delta T, waarbij Q de warmte is die vrijkomt door het referentiemateriaal, en Delta T de temperatuurveranderingswaarde is.

De tweede stap is het testen van monsters. Plaats het te testen monster in de calorimeter-zuurstofbom, vul het met voldoende zuurstof en steek het aan. De warmte die vrijkomt bij de volledige verbranding van het monster verhoogt de temperatuur van het instrumentensysteem. Noteer de begintemperatuur T < unk > en de eindtemperatuur T < unk > en bereken het temperatuurverschil Delta T = T < unk > -T < unk >.

De derde stap is het berekenen van de enthalpie-waarde. In combinatie met de gekalibreerde warmtecapaciteit is de warmte die vrijkomt bij de verbranding van het monster Q = C × Delta T. In het scenario met constante drukverbranding is deze warmte gelijk aan de enthalpie-verandering van het monster. Om de massa-enthalpie-waarde van de eenheid te berekenen, moet u deze delen door de monstermassa m en tenslotte de massa-enthalpie-waarde H = Q / m krijgen.

Praktische voorzorgsmaatregelen

Tijdens bedrijf is het noodzakelijk om de omgevingstemperatuur strikt te controleren om externe warmteinterferentie te voorkomen; het monster moet volledig worden gedroogd en gelijkmatig worden gemalen om een volledige verbranding te garanderen; kalibratie en testen moeten onder dezelfde omstandigheden worden uitgevoerd om de consistentie van de gegevens over de warmtecapaciteit te garanderen. Deze details bepalen direct de nauwkeurigheid van de enthalpie-meting.