منطق پایه آنتالپی کالری سنج

کالری سنج تجهیزات اصلی برای اندازه گیری تغییر گرمای یک ماده است و آنتالپی (H) به عنوان یک پارامتر کلیدی ترمودینامیکی ، اساساً مجموع حاصل ضرب انرژی داخلی یک ماده ، فشار و حجم است. ، H = U + pV. در شرایط فشار ثابت ، گرمای جذب شده یا آزاد شده توسط یک ماده برابر با تغییر آنتالپی (دلتا H) است ، که مبنای اصلی محاسبه آنتالپی کالری سنج است - با ثبت دقیق تغییر گرما ، مقدار آنتالپی استنباط می شود..

مراحل کلیدی تعیین آنتالپی در کالری سنج

اولین قدم کالیبره کردن سیستم است. کالری سنج باید ابتدا ظرفیت گرمایی (C) را با یک ماده مرجع (مانند اسید بنزوئیک) با گرمای احتراق شناخته شده کالیبره کند تا اطمینان حاصل شود که دستگاه می تواند رابطه بین گرما و تغییر دما را به دقت تبدیل کند. فرمول C = Q / Delta T است که در آن Q گرمای آزاد شده توسط ماده مرجع و دلتا T مقدار تغییر دما است.

مرحله دوم آزمایش نمونه است. نمونه مورد آزمایش را در بمب اکسیژن کالری سنج قرار دهید ، آن را با اکسیژن کافی پر کنید و مشتعل کنید. گرمای آزاد شده از احتراق کامل نمونه باعث افزایش دمای سیستم ابزار می شود. دمای اولیه T < unk > و دمای پایانی T < unk > را ثبت کنید و اختلاف دما Delta T = T < unk > -T < unk > را محاسبه کنید.

مرحله سوم محاسبه مقدار آنتالپی است. در ترکیب با ظرفیت حرارتی کالیبره شده ، گرمای آزاد شده از احتراق نمونه Q = C × Delta T است. در سناریوی احتراق فشار ثابت ، این گرما برابر با تغییر آنتالپی نمونه است. برای محاسبه مقدار آنتالپی جرم واحد ، باید آن را بر جرم نمونه m تقسیم کنید و در نهایت مقدار آنتالپی جرم واحد H = Q / m را بدست آورید.

اقدامات احتیاطی عملی

در حین کار ، کنترل دقیق دمای محیط برای جلوگیری از تداخل حرارتی خارجی ضروری است. برای اطمینان از احتراق کامل ، نمونه باید کاملاً خشک شده و به طور یکنواخت آسیاب شود. کالیبراسیون و آزمایش باید تحت شرایط یکسان انجام شود تا از ثبات داده های ظرفیت گرمایی اطمینان حاصل شود. این جزئیات به طور مستقیم دقت اندازه گیری آنتالپی را تعیین می کند.