Калориметр - устройство, предназначенное для измерения количества теплоты, выделяемого или поглощаемого во время физических или химических процессов. Такие приборы играют важную роль в различных научных и инженерных областях, таких как химия, физика, биология и материаловедение.

Метрическая камера калориметра представляет собой изолированный сосуд, содержащий известное количество воды или другого вещества, называемого калориметрической жидкостью. Изменение температуры этой жидкости используется для определения количества тепловой энергии, поглощенной или выделенной в результате реакции или процесса.

Типы приборов

Калориметры бывают разных типов, но большинство состоит из следующих основных компонентов:

Калориметрическая камера - изолированный сосуд, содержащий калориметрическую жидкость.

Термометр - измеряет температуру калориметрической жидкости.

Мешалка - перемешивает жидкость, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрева.

Теплоизоляция - предотвращает теплообмен между камерой и окружающей средой.

Выделяют калориметры с постоянными объёмом и давлением, изопериболические с поддержкой неизменной температуры окружающей среды, дифференциальные сканирующие модели, а также устройства с микротепловым потоком для измерения параметров в микромасштабе.

Калориметры с постоянным объемом (бомбовые)

Эти модели используются для замера теплоты сгорания веществ. Такие устройства герметично закрыты и имеют постоянный объем, поэтому реакция сгорания происходит при постоянном объеме. Энергия, выделяемая во время реакции, используется для повышения температуры воды в калориметре, что позволяет определить теплоту сгорания.

Приборы с постоянным давлением (калориметры растворения)

Эти модели используются для замеров при растворении, нейтрализации или других реакциях, которые протекают при постоянном давлении. Приборы открыты для атмосферы и помогают определять температурное изменение, вызванное реакцией, при неизменном давлении.

Применение и этапы работы

Калориметры являются базовыми инструментами в различных научных исследованиях, позволяя изучать тепловые эффекты химических реакций, такие как теплота сгорания, растворения, нейтрализации, а также изучать кинетику и реактивные механизмы. Измерение температурных показателей является неотъемлемой частью работы с калориметрами. Точность измерения напрямую влияет на точность определения количества теплоты.

Измерение количественных тепловых показателей проходит в несколько шагов:

Определение начального показателя - измеряется температура жидкости перед началом работы.

Внесение образца - в камеру вносится образец, который будет выделять или поглощать тепло.

Определение конечной цифры - измеряется температурное значение жидкости после завершения процесса.

Расчет температурного изменения - изменение рассчитывается как разность между конечной и начальной цифрой.

Для достижения высокой точности измерения используются высокочувствительные термометры, такие как термопары, резистивные термометры, платиновые термометры сопротивления. Устройства помогают определять теплоемкость, теплопроводность и теплоту плавления материалов.

Подходят для анализа биологических процессов: можно изучать метаболизм живых организмов, определять теплоту, выделяемую в ходе биохимических процессов.

В нашем интернет-магазине вы можете купить удобные и надёжные устройства с наглядными экранами и дополнительными функциями - например, QL DSC 466Q с поддержкой записи кривых, который может измерять различные показатели и оборудован сенсорным дисплеем или DSC 500 с функцией самовосстановления. Модели поддерживают интерфейс USB для подключения внешнего оборудования.