ГОСТ 33108—2014
Приложение В
(обязательное)
Изопериболические бомбовые калориметры и бомбовые калориметры со статическим
кожухом
В.1 Принцип работы
Характерной особенностью изопериболических калориметров является изотермический кожух. Температура
воды в термостате, окружающем калориметрический сосуд, в течение всего испытания поддерживается постоян
ной с помощью активного управления. Термостат капориметра со статическим кожухом имеет такую теплоемкость,
что даже без активного управления его температура остается практически постоянной в течение всего
испытания. В обоих случаях имеет место поток тепла между калориметрическим сосудом и термостатом.
Калориметры, в ко торых вместо термостата используют теплоизоляционный материал, ведут себя как
калориметры со статическим кожухом.
Теплообмен между калориметрическим сосудом и термостатом происходит через общие границы, а его дви
жущей силой является тепловой напор. В идеальном случае внешняя поверхность калориметрического сосуда,
включая крышку, должна иметь температуру, равную температуре внутри сосуда. Температура внутренней стенки
термостата и той части его крышки, которая находится над калориметрическим сосудом, должна оставаться по
стоянной и однородной в течение всего испытания.
Чтобы оценить фактический теплообмен и внести необходимые поправки, делают допущение, что калори
метр вцепом ведет себя в соответствии с законом охлаждения Ньютона, тоесть, поток тепла между калориметри
ческим сосудом итермостатом прямо пропорционален разнице их температур для достаточно большого диапазона
значений теплового напора. Это выражается следующим уравнением
^7 = *(*)-’> ■(В.1)
d
q
где — — поток тепла между калориметрическим сосудом и термостатом;
от
к
— постоянная охлаждения в соответствии с законом Ньютона;
I- — температура термостата;
f — температура воды вкалориметрическом сосуде;
(/•- f) — тепловой напор.
В уравнении В.1 d
q
(изменение тепла) может быть заменено на
сfit
(удельная теплоемкость, умноженная
на изменение температуры). Поскольку энергетический эквивалент капориметра
е
может считаться постоянным в
рабочем диапазоне температур, уравнение приобретает следующий вид
^-= G (/,-0 + Ps,.(В-2)
где 4“ — скорость изменения температуры воды в калориметрическом сосуде вследствие теплообмена;
dt
G — постоянная охлаждения для конкретного прибора;
Ps| — энергия перемешивания.
Требование постоянства скорости перемешивания в течение испытания (см. 8.1 настоящего стандарта) по
зволяет преобразовать уравнение В.2 следующим образом
dt
£=С ((« -0 .
(В.З)
где
tt
— температура воды в калориметрическом сосуде, которая устанавливается через продолжительный про
межуток времени.
G
и
t’
определяют по результатам измерений температуры во времени в периоды равномерного изменения
температуры — начальный и конечный соответственно (см. 8.1 настоящего стандарта, рисунок 2).
Вклад, который вносит в наблюдаемый подъем температуры теплообмен между сосудом и термостатом за
время главного периода, получают посредством интегрирования, используя результаты измерения температуры в
главном периоде и соответствующие им значения времени (/, г)
Д4к = J (df/dt)d: = J G(f,. - f)dr.
(В.4)
28