Kalorymetria
Kalorymetria - rozwój ciepła, metody pomiarowe, pomiar energii
Seria kalorymetrów Linsei
Kalorymetria to nauka o pomiarze ilości ciepła uwalnianego lub pochłanianego podczas procesów biologicznych, chemicznych lub fizycznych. Technika ta, założona przez Josepha Blacka w 1756 roku, ma wiele zastosowań w nauce i przemyśle.
Linseis produkuje szeroką gamę kalorymetrów, w tym szczególnie wydajne rozwiązania w zakresie Różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC) . Nasze urządzenia obejmują szeroki zakres zastosowań i oferują maksymalną precyzję.
Obecnie oferujemy również kalorymetr akumulatorowy który został specjalnie opracowany do analizy rozwoju ciepła w akumulatorach.
Mierzone zmienne i zastosowania:
- Wyznaczanie entalpii reakcji (ΔH): Pomiar ciepła uwalnianego lub pochłanianego podczas reakcji chemicznych.
- Przepływ ciepła: Zależny od czasu pomiar przepływu ciepła przy zmianie temperatury
- Analizy stabilności termicznej i bezpieczeństwa Analiza właściwości termicznych akumulatorów i materiałów.
- Określenie temperatura zeszklenia (Tg) Temperatura, w której amorficzne ciało stałe – takie jak szkło lub amorficzny polimer – przechodzi ze stanu twardego, kruchego do bardziej miękkiego, gumowatego. Przejściu temu towarzyszą znaczące zmiany właściwości fizycznych, takich jak lepkość, elastyczność i rozszerzalność cieplna.
- Określenie temperatura przejścia fazowego Temperatura, w której materiał zmienia swój stan fizyczny.
- Pojemność cieplna właściwa (cp): Ciepło wymagane do ogrzania 1 kg substancji o 1 K. Mierzy zdolność substancji do magazynowania energii cieplnej.
- Temperatury i etapy spiekania: Analiza optymalnych warunków spiekania materiałów.
- Optymalizacja procesów wypalania: Badanie i optymalizacja procesów termicznych w przemyśle.
Kalorymetry Linseis są zgodne z międzynarodowymi standardami i oferują rozwiązania dla szerokiego zakresu zastosowań naukowych i przemysłowych.
Rodzaje kalorymetrów
- Kalorymetry anizotermiczne: Są one izolowane termicznie od otoczenia i nadają się do szybkich reakcji.
- Kalorymetry izotermiczne: W tym przypadku temperatura pozostaje stała podczas całego procesu pomiarowego. Ciepło uwalniane lub pochłaniane jest wyrównywane przez wymianę ciepła z otoczeniem. Są one również znane jako kalorymetry przemiany fazowej i nadają się do powolnych reakcji trwających kilka godzin.
- Kalorymetry adiabatyczne: Są one zaprojektowane w taki sposób, że nie dochodzi do wymiany ciepła z otoczeniem. Temperatura układu zmienia się podczas reakcji. Są one odpowiednie do reakcji.
- Kalorymetry izoperiboliczne: Kalorymetry te utrzymują stałą temperaturę otaczającego płaszcza, podczas gdy temperatura naczynia reakcyjnego może się zmieniać. Zapewniają one dobrą równowagę między dokładnością a praktycznością.
- Różnicowy kalorymetr skaningowy (DSC): DSC mierzy ilość ciepła, które wypływa z próbki, gdy jest ona ogrzewana lub chłodzona w kontrolowany sposób. Mierzona jest różnica temperatur między próbką a punktem odniesienia. Metoda ta jest często stosowana w materiałoznawstwie i badaniach polimerów.
- Kalorymetr bombowy: Kalorymetr bombowy to zamknięty system, w którym próbka jest spalana w atmosferze tlenu. Powstałe ciepło jest przekazywane do otaczającej łaźni wodnej, a zmiana temperatury jest mierzona. Kalorymetry te są wykorzystywane do określania ciepła spalania paliw stałych i ciekłych.
- Kalorymetr wsuwany: W przypadku kalorymetrów wsuwanych próbka jest wkładana do wstępnie ogrzanego kalorymetru i mierzona jest wynikająca z tego zmiana temperatury. Metoda ta jest często stosowana w badaniach podstawowych.
- Kalorymetry spalania: Są one specjalnie zaprojektowane do pomiaru ciepła spalania próbek w kontrolowanych warunkach. Często pracują z nadmiarem tlenu. Zastosowanie: Określanie wartości opałowej paliw i środków spożywczych. Szeroko stosowane w przemyśle energetycznym i nauce o żywieniu.
Czy jesteś zainteresowany urządzeniem do pomiaru kalorymetrii ?
Chcesz przeprowadzić pomiar próbki
?
Skontaktuj się z nami już dziś!
Michael
Telefon: +49 (0) 9287/880 0
[email protected]
Zastosowanie kalorymetrii w przemyśle
Kalorymetria jest stosowana w przemyśle do pomiaru przepływu powietrza. Kalorymetryczne czujniki przepływu powietrza mierzą ilość ciepła w ogrzewanym elemencie w stosunku do przepływu powietrza i są stosowane w technologii ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji, a także w przemyśle motoryzacyjnym.
Zmiana temperatury w kalorymetrze jest mierzona w celu obliczenia ilości uwolnionego lub wymaganego ciepła:
Zalety kalorymetrii bezpośredniej
- Większa dokładność: Bezpośredni pomiar zapewnia bardziej precyzyjne wyniki.
- Bezpośrednia produkcja ciepła: rejestruje faktycznie uwolnione ciepło.
- Niezależny od procesów metabolicznych: Nadaje się do różnych reakcji.
- Przechwytuje wszystkie formy energii: Mierzy całkowitą uwolnioną energię.
- Ma zastosowanie do złożonych reakcji: Bardziej wiarygodne wyniki.
- Brak wpływu oddychania/metabolizmu: bardziej obiektywne pomiary.
Przeprowadzanie pomiarów kalorymetrycznych
- w izolowanym kalorymetrze.
- Zmiana temperatury
- Ilość ciepła
- Dokładne przeliczenie ilości ciepła na entalpię:
- Podziel molową entalpię reakcji przez ilość reagentów.
Dokładność i różnice w kalorymetrii
Należy zauważyć, że dokładność pomiaru zależy od izolacji kalorymetru i szybkości reakcji. Szybkie i kompletne reakcje generalnie zapewniają dokładniejsze wyniki.
Kalorymetria adiabatyczna i izotermiczna różnią się pod następującymi względami:
- Profil temperatury:
- W kalorymetrii adiabatycznej temperatura zmienia się podczas pomiaru. Nie dochodzi do wymiany ciepła z otoczeniem.
- W kalorymetrii izotermicznej temperatura pozostaje stała. Ciepło uwalniane lub pochłaniane jest wyrównywane przez wymianę ciepła z otoczeniem.
- Wymiana ciepła:
- Kalorymetry adiabatyczne są dobrze izolowane, aby zapobiec wymianie ciepła z otoczeniem.
- Kalorymetry izotermiczne umożliwiają kontrolowaną wymianę ciepła w celu utrzymania stałej temperatury.
- Mierzona zmienna:
- W przypadku pomiarów adiabatycznych rejestrowana jest zmiana temperatury.
- W pomiarach izotermicznych mierzona jest ilość wymienianego ciepła, np. poprzez przemiany fazowe.
- Obszar zastosowania:
- Kalorymetria adiabatyczna jest odpowiednia dla szybkich reakcji (20-60 minut).
- Kalorymetria izotermiczna jest stosowana do powolnych reakcji trwających kilka godzin.
- Dokładność:
- Kalorymetry izotermiczne, w szczególności kalorymetry przemiany fazowej, mogą osiągać bardzo wysokie dokładności.
- Realizacja:
- Pomiary adiabatyczne wymagają szybkiej realizacji w celu zminimalizowania strat ciepła.
- Pomiary izotermiczne mogą być wykonywane wolniej, ponieważ temperatura jest utrzymywana na stałym poziomie.
Kalorymetria jest wszechstronnym narzędziem wykorzystywanym w różnych dziedzinach, od nauki o żywieniu po kontrolę procesów. Umożliwia precyzyjne pomiary konwersji energii, a tym samym przyczynia się do lepszego zrozumienia i skuteczniejszej kontroli procesów termicznych.
Szybkie linki
Szybkie dotarcie do celu
Dobrze poinformowany
Pliki do pobrania
Wszystko w skrócie
Formularz kontaktowy
Jak nowe materiały stale poprawiają jakość naszego życia
od wieków.
Skorzystaj z formularza wyceny, aby przesłać nam konkretne zapytanie ofertowe.
Zamów usługę
Skorzystaj z formularza kontaktowego, aby poprosić o naprawę lub konserwację.