ГОСТ 147-2013
в момент, когда она выравнивается во всей системе, и скорость изменения температуры в сосуде
становится не более 0,001 К/мин.
В изопериболических калориметрах изменение температуры воды в калориметрии-ческом
сосуде, происходящее в результате сжигания пробы в бомбе, нельзя оценивать по измеренному
подъему температуры, так как одновременно с нагревом воды в калориметрическом сосуде за счет
тепла от сгоревшей пробы происходит теплообмен между сосудом и окружающей средой
(термостатом). Поэтому при работе на изопериболических калориметрах для расчета теплоты
сгорания пробы используют исправленный подъем температуры — величину, полученную путем
введения поправки на теплообмен в измеренную величину подъема температуры. Определение
такой поправки является важной частью калориметрического опыта.
10.2 Изотермический режим
10.2.1 Общие положения
При изотермическом режиме температура воды в термостате калориметра в течение
испытания поддерживается постоянной с помощью активного управления.
Теплообмен между калориметрическим сосудом и термостатом происходит через общие
границы. Чтобы оценить фактический теплообмен следует учитывать, что поток тепла между сосудом и
термостатом прямо пропорционален действующей разнице температур (тепловому напору) между
ними для достаточно большого диапазона теплового напора. Хорошая калориметрическая практика
состоит в том. чтобы в конце опыта температура в термостате и конечная температура в сосуде были
близки.
Возможны два варианта температурного профиля калориметрического испытания:
- температура в термостате несколько ниже, чем конечная температура в калориметрическом
сосуде (рисунок 2);
- температура в термостате несколько выше, чем конечная температура в калориметрическом
сосуде (рисунок 3).
При расчете исправленного подъема температуры в калориметрическом сосуде (11.2)
учитывают соотношение температур в термостате и сосуде: в первом варианте (рисунок 2) поправку на
теплообмен между калориметрическим сосудом и термостатом (окружающей средой) прибавляют к
измеренной разности температур в сосуде, а во втором (рисунок 3) — поправку вычитают.
В современных автоматических изопериболических калориметрах оптимальное соотношение
температур в термостате и калориметрическом сосуде заложено в программу прибора (см. 11.1).
10.2.2 Калориметрический опыт
Калориметрический опыт начинают после того, как происходит выравнивание температур всех
частей калориметра, т. е. когда скорость изменения температуры в калориметрическом сосуде станет
меньше 0,001 К/мин.
Калориметрический опыт в приборе с изотермическим термостатом разделяется на три
периода:
- начальный — предшествует сжиганию навески и служит для учета теплообмена
калориметрической системы с окружающей средой в условиях начальной температуры опыта;
- главный — сгорание навески и сопутствующих веществ, передача выделившейся теплоты
калориметрической системе и выравнивание температуры всех частей калориметра:
- конечный — служит для учета теплообмена калориметрической системы с окружающей
средой в условиях конечной температуры опыта.
Скорость изменения температуры в начальном и конечном периодах характеризует
интенсивность и направленность теплообмена в системе.
10.2.2.1 Начальный период
Включают мешалку, которая должна работать с постоянной скоростью в течение всего
испытания. Для выравнивания температуры всех частей калориметра необходимо перемешивать
воду в сосуде не менее 10 мин.
14