發熱(rè)量的測(cè)定方法(fǎ)
發布時(shí)間：2008-11-13 點擊次數(shù)：3258次(cì)一，量熱儀的(dí)工作(zuò)原理
將一(yī)克煤炭(tàn)放到(dào)衝入過量(liáng)氧(yǎng)氣（助燃）氧彈中燃燒，它(tā)所產生的熱(rè)量(liáng)必(bì)然(rán)通過氧彈向內桶的(dí)水(shuǐ)中導(dǎo)熱，通過(guò)方(fāng)箱(xiāng)上蓋的攪拌葉將其(qí)攪拌均(jūn)匀(yún)後(hòu)，內(nèi)筒溫(wēn)度(dù)探頭(tóu)精確測量(liáng)氧彈中一克煤碳(tàn)所釋放(fàng)的能量(liáng)---即(jí)熱量，表(biǎo)示(shì)單(dān)位為(wéi)焦耳J或卡(qiǎ)KA，二(èr)者換算單位(wèi)為；一(yī)卡(qiǎ)等於4.1816焦耳，焦耳為(wéi)國標單位，日常工(gōng)作(zuò)與生(shēng)活中通(tōng)常說卡(qiǎ)而(ér)很少有(yǒu)人說(shuō)焦(jiāo)耳(ěr)。
通(tōng)過上麵(miàn)我(wǒ)們(mén)知道(dào)一克煤碳(tàn)的(dí)熱(rè)量(liáng)使用(yòng)內筒探頭所測得(dé)，那(nà)麼(mó)，如果內筒(tǒng)探(tàn)頭(tóu)沒有一個標準(zhǔn)的起始參照(zhào)溫(wēn)度為起點，它測不(bù)出(chū)一克(kè)煤(méi)碳的總熱值(zhí)，所以，在(zài)這一克煤碳沒有(yǒu)燃(rán)燒之前，內(nèi)筒探頭要(yào)選擇(zé)一個穩定的溫(wēn)度值為參(cān)照物，那麼，這(zhè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)而(ér)又穩定(dìng)的參(cān)照(zhào)物就是注(zhù)滿在(zài)方箱中(zhōng)的水(shuǐ)，而方箱(xiāng)中的水溫(wēn)是絕不允許(xǔ)變(biàn)化的(dí)，當然(rán)，絕對(duì)不(bù)可能(néng)，但(dàn)要盡量控(kòng)製(zhì)其水溫不(bù)能大幅或瞬(shùn)間波動(dòng)。
二，環境溫度(dù)的(dí)要求(qiú)
保(bǎo)證(zhèng)外桶(tǒng)水(shuǐ)溫的(dí)恒(héng)定是做(zuò)發(fā)熱量的基本(běn)重要前題(tí)，日(rì)常(cháng)需注意(yì)如(rú)下幾點(diǎn)，一，量熱儀(yí)應放置在(zài)一(yī)單(dān)獨密(mì)封(fēng)較(jiào)好溫度(dù)恒定的(dí)實(shí)驗(yàn)室內，室(shì)內空氣(qì)無對(duì)流，比(bǐ)如風(fēng)扇，門(mén)窗之(zhī)類應(yīng)關閉，二(èr)，無熱源，如，無(wú)陽光直(zhí)射，無(wú)馬(mǎ)弗爐，電爐，幹燥(zào)箱類的熱(rè)源，實驗室(shì)內(nèi)按(àn)要求(qiú)有空(kōng)調恒溫，而空(kōng)調風(fēng)速(sù)應(yīng)調至(zhì)小(xiǎo)檔(dàng)，風(fēng)口(kǒu)不能(néng)直吹(chuī)量(liáng)熱儀(yí)。
三，標 定(dìng)
一克(kè)煤碳(tàn)燃燒後其熱值傳(chuán)到(dào)內(nèi)筒溫度(dù)探(tàn)頭(tóu)的(dí)過程(chéng)中，其(qí)傳導(dǎo)途徑(jìng)中的氧(yǎng)彈(dàn)，內桶，水(shuǐ)，等(děng)多(duō)種因(yīn)素必然(rán)會產生(shēng)熱消耗(hào)，而這一係列(liè)熱消耗必然會(huì)給(gěi)最(zuì)終測量(liáng)結(jié)果帶(dài)來較(jiào)大的誤差，所以，我們必須(xū)要(yào)求出(chū)在某一(yī)恒定水溫下這(zhè)些(xiē)熱消耗的值(zhí)，儀器(qì)表示單位(wèi)為E,A,K,輸入到儀器中進(jìn)行一(yī)個溫度(dù)補償才行，這就(jiù)是(shì)做標定(dìng)的目的。
有一點還需(xū)特別(bié)注(zhù)意(yì)，即(jí)，不同(tóng)室(shì)溫必(bì)然(rán)會給外筒水溫(wēn)帶來(lái)不同(tóng)變化，而不同(tóng)水溫下的氧(yǎng)彈(dàn)，內桶，等多種(zhǒng)因(yīn)素(sù)所產(chǎn)生(shēng)的熱(rè)消耗(hào)也是不同的(dí)，所(suǒ)以，看似較(jiào)寬(kuān)鬆(sōng)的標(biāo)定(dìng)環(huán)境(jìng)溫度實(shí)際是非(fēi)常嚴格的(dí)，比方(fāng)說(shuō)，做標(biāo)定(dìng)，任意選擇一(yī)個室溫都(dū)可以，首先保(bǎo)證(zhèng)外筒(tǒng)的(dí)水是(shì)滿的(dí)，而且(qiě)是(shì)恒定24小時以上與室溫保持恒(héng)定(dìng)即可，假設今天(tiān)室(shì)溫(wēn)是32度(dù)，單求出準確(què)的(dí)標(biāo)定值(zhí)（即熱(rè)消耗值E，A，K）輸(shū)入到儀器中，再(zài)反標(biāo)定確定(dìng)儀器達到國標要求(qiú)後，儀器即(jí)調試完成(chéng)，那麼，標(biāo)定所(suǒ)求出的(dí)熱(rè)消(xiāo)耗值(zhí)E，A，K是(shì)室(shì)溫是32度(dù)熱消(xiāo)耗(hào)值(zhí)，如(rú)果，環(huán)境溫度(dù)進而導(dǎo)致外同水(shuǐ)溫產(chǎn)生了變化，在室(shì)溫是(shì)32度環境(jìng)溫(wēn)度下求出熱(rè)消耗(hào)值(zhí)也將(jiāng)產(chǎn)生(shēng)誤(wù)差(chà)，環(huán)境溫度(dù)導(dǎo)致外(wài)筒(tǒng)水溫產生的(dí)變化越(yuè)大，結(jié)果誤差(chà)也就愈大，一般，個人的(dí)經(jīng)驗(yàn)是環(huán)境溫(wēn)度變(biàn)化(huà)不超過(guò)三度(dù)作出的結果較(jiào)好(hǎo)，但(dàn)是季(jì)節性(xìng)緩(huǎn)慢的(dí)室溫變化，室內如空(kōng)調，熱源導致(zhì)的瞬間(jiān)室度(dù)波(bō)動(dòng)即(jí)便(biàn)一(yī)度(dù)也(yě)不(bù)允(yǔn)許。
一，首先將苯甲(jiǎ)酸的熱值看清楚(chǔ)，比如(rú)說它標(biāo)注的是26470J，按(àn)一下儀(yí)器的(dí)“設(shè)定”鍵(jiàn)進入設定界(jiè)麵(miàn)，會(huì)看(kàn)到第(dì)一項“係統”中有E,A,K,Q四個參(cān)數，前(qián)麵的(dí)E,A,K,是(shì)原(yuán)始(shǐ)參數(shù)保持原樣(yàng)不用動它，移動光標(biāo)鍵隻(zhī)需將Q改成26470按(àn)一下“有效”鍵存入即可(kě)，然後(hòu)再將(jiāng)“煤(méi)炭”“生料”項內(nèi)的所(suǒ)有參數(shù)修改成0.000分別(bié)按“有(yǒu)效”鍵存入(rù)即可，因為，現在(zài)要做的(dí)是標定(dìng)，標定(dìng)與(yǔ)反(fǎn)標定都是用苯甲酸，苯甲(jiǎ)酸內是不(bù)含硫氫水的(dí)，所(suǒ)以，它們(mén)都(dū)應修正為0.000，其它(tā)，點(diǎn)火熱150J與(yǔ)包紙(zhǐ)熱0.000保持不變，至此，“設定”界麵內所(suǒ)有參數(shù)已(yǐ)全部輸入完(wán)畢，再按(àn)一(yī)下“有效”鍵退出(chū)“設定(dìng)”界麵(miàn)。
二(èr)，前(qián)期工作稱(chēng)量(liáng)，裝氧彈知(zhī)道(dào)就不寫(xiě)了，按“標定”鍵(jiàn)，包(bāo)紙重輸入(rù)0.000，如果(guǒ)本身(shēn)就(jiù)是(shì)0.000直接(jiē)按(àn)一下有(yǒu)“效(xiào)鍵(jiàn)”即可，再輸入剛稱(chēng)量過(guò)放入氧彈內苯(běn)甲(jiǎ)酸(suān)的重(zhòng)量即(jí)樣(yàng)重，稱(chēng)量時(shí)一(yī)定(dìng)要注意(yì)，稱量(liáng)精(jīng)度(dù)必須要精確(què)到小數(shù)點(diǎn)後四(sì)位，比如說(shuō)0.9998，誤(wù)差範(fàn)圍(wéi)為萬(wàn)分(fēn)之二即 0.9997---0.9999，稱量(liáng)範(fàn)圍(wéi)09----1.1克(kè)之間都能(néng)用(yòng)；輸完樣(yàng)重(zhòng)就是(shì)輸(shū)入(rù)加(jiā)水時間(jiān)，比(bǐ)如(rú)你想輸28秒(miǎo)，直接(jiē)按數字鍵(jiàn)28再按“有效”鍵即(jí)可(kě)，至此(cǐ)你(nǐ)的工(gōng)作已(yǐ)全(quán)部做完，剩下的就是等待儀(yí)器(qì)的(dí)打印(yìn)結果了(liǎo)。
輸入加(jiā)水(shuǐ)時間時(shí)要注意(yì)，要將水(shuǐ)埋過(guò)氧(yǎng)彈的(dí)充氣嘴，目(mù)的是水加(jiā)滿後(hòu)順便觀(guān)察(chá)氧(yǎng)彈(dàn)充氣嘴(zuǐ)及氧彈整體有無漏氣(qì)的地方，如果有氣(qì)泡(pào)不(bù)斷向(xiàng)外溢出(chū)氧彈(dàn)就(jiù)需(xū)要維修了。
標定的(dí)打印結(jié)果很簡單(dān)，即E,A,K,三(sān)個(gè)英文數(shù)字，就是前麵提到(dào)我們(mén)要(yào)求出(chū)的(dí)當前室溫及水溫下(xià)的熱消耗(hào)值，要注意的(dí)是，在(zài)你(nǐ)平時做煤樣或反(fǎn)標(biāo)定時(shí)（用的是“測定”鍵(jiàn)），點(diǎn)火時間(jiān)是5分鐘(zhōng)，而(ér)做(zuò)標(biāo)定(dìng)時你按(àn)的(dí)是“標(biāo)定”鍵，點(diǎn)火時間(jiān)是15分鐘，不(bù)要認為是儀器壞(huài)了，因(yīn)為(wéi)，標(biāo)定目的是為(wéi)校(xiào)正(zhèng)儀(yí)器(qì)求出(chū)精(jīng)確熱(rè)消耗值(zhí)，攪(jiǎo)拌時間(jiān)要長些內(nèi)筒水溫才會(huì)非(fēi)常(cháng)穩(wěn)定(dìng)嘛(má)。。。。
一個標定結(jié)果是沒有對比的，所以，在至少要做(zuò)兩(liǎng)個以上的(dí)標定(dìng)才行(háng)，一(yī)般二至三(sān)個標(biāo)定就(jiù)可(kě)找出(chū)滿(mǎn)意(yì)結(jié)果，將兩(liǎng)個以上(shàng)標定結果中的(dí)E做對比，比如說第(dì)一(yī)個與(yǔ)第(dì)三(sān)個(gè)標(biāo)定結(jié)果(guǒ)中(zhōng)的E相差(chà)不(bù)超(chāo)過(guò)40J，就(jiù)將這(zhè)兩(liǎng)個(gè)結果中的E相(xiāng)加除以2，即求(qiú)出平(píng)均(jūn)值(zhí)，再(zài)將這(zhè)兩(liǎng)個結果(guǒ)中(zhōng)的A,與K平(píng)均值(zhí)求出(chū)。再按(àn)“設(shè)定”鍵(jiàn)進入“設定”鍵進入(rù)設定(dìng)界麵，在(zài)第(dì)一項“係統(tǒng)”中(zhōng)有E,A,K,Q四個參(cān)數，將你(nǐ)剛才(cái)求(qiú)出(chū)的E,A,K,平(píng)均(jūn)值分別(bié)輸入，按(àn) “有(yǒu)效(xiào)鍵(jiàn)”存入(rù)即可(kě)，其(qí)他(tā)一(yī)概(gài)不(bù)動(dòng)，然(rán)後，再按一下“有(yǒu)效”鍵退(tuì)出“設定(dìng)”界(jiè)麵(miàn)，至此，標(biāo)定(dìng)工作(zuò)全(quán)部完(wán)成。
四(sì)，反 標 定(dìng)
簡(jiǎn)稱反標，我(wǒ)們知道(dào)，對於(yú)量熱儀(yí)來講，苯甲酸就相當(dāng)於校正儀器(qì)的砝碼，熱(rè)值的熱值瓶(píng)子上(shàng)麵(miàn)標的(dí)非(fēi)常(cháng)清楚是已知的(dí)，也是國標(biāo)指(zhǐ)定的唯一標準，比如(rú)說(shuō)上麵標(biāo)的是(shì)26470焦耳(ěr)，無論何時(shí)何地，當我(wǒ)懷疑儀器(qì)出(chū)現偏差時(shí)，我隨(suí)時(shí)可(kě)以燒一克左(zuǒ)右(yòu)的(dí)苯甲(jiǎ)酸(suān)來看看儀器所做出(chū)的結果(guǒ)與我的(dí)苯(běn)甲酸（唯一(yī)標(biāo)準(zhǔn)嘛(má)）誤(wù)差值有多少？從而決定(dìng)我(wǒ)是否需要重(zhòng)新標定儀器，所以，簡單(dān)地說(shuō)，反標定(dìng)並不是(shì)要(yào)求(qiú)你什麼時(shí)間可以(yǐ)做什麼(mó)時(shí)間(jiān)不可以做，而是你(nǐ)隨時可(kě)以做(zuò)。
當(dāng)然，上(shàng)麵我們(mén)剛做過標定(dìng)且求出(chū)熱消耗(hào)平(píng)均(jūn)值輸入到(dào)儀器(qì)內(nèi)部(bù)，但是(shì)，並不(bù)能(néng)保證(zhèng)你(nǐ)所(suǒ)求出的熱消(xiāo)耗值(zhí)就是(shì)可(kě)以用的，因(yīn)為，你(nǐ)並不知道(dào)你所(suǒ)求(qiú)出的值給儀(yí)器作出(chū)補償(cháng)後(hòu)，是否不(bù)超出國(guó)標允許的誤差(chà)範(fàn)圍120J，所以(yǐ)，仍(réng)必(bì)須(xū)用反標定手(shǒu)段來(lái)對(duì)你(nǐ)的(dí)標定工作(zuò)是否滿足國標要求做(zuò)出一個(gè)最(zuì)終的(dí)定性(xìng)。
反標(biāo)具體操作如(rú)下：
前期工作稱量，裝氧彈(dàn)就不(bù)寫了，首先(xiān)按一下儀器的“設(shè)定”鍵(jiàn)進入設(shè)定界麵，第一(yī)項“係統”中有E,A,K,Q四個(gè)參(cān)數，是你(nǐ)剛做完標定輸(shū)入過(guò)的數(shù)據，不要(yào)動它，直(zhí)接(jiē)移(yí)動(dòng)光標鍵將“煤(méi)炭(tàn)”“生料(liào)”項(xiàng)內的(dí)所有參(cān)數修(xiū)改成(chéng)0.000分別(bié)按“有(yǒu)效(xiào)”鍵(jiàn)存入即(jí)可，（其實，前麵(miàn)剛才做標(biāo)定時你(nǐ)已(yǐ)改成(chéng)0.0000了(liǎo)，你(nǐ)也(yě)不(bù)用(yòng)動，告訴(sù)你這(zhè)一步(bù)是為(wéi)讓你明白，苯(běn)甲酸內是(shì)不(bù)含硫(liú)氫(qīng)水的(dí)，因(yīn)為，平(píng)時(shí)你做(zuò)煤(méi)炭時肯定要輸入(rù)這(zhè)些數據(jù)，其任何一間(jiān)隙中你(nǐ)若想(xiǎng)做反(fǎn)標(biāo)定就(jiù)必須要將煤炭中的硫氫水數據(jù)全(quán)部(bù)消(xiāo)掉該(gāi)做(zuò)0.000才(cái)行），“設(shè)定”界麵內所(suǒ)有參(cān)數(shù)已全部(bù)輸(shū)入(rù)完畢後，再按(àn)一(yī)下“有效”鍵退(tuì)出(chū)“設定”界麵(miàn)。
再按一下“測定”鍵(jiàn)，注(zhù)意了(liǎo)，反標(biāo)定(dìng)與(yǔ)平時做(zuò)煤炭一(yī)樣(yàng)哦(ó)，都是用“測定”鍵(jiàn)，與(yǔ)煤炭唯(wéi)一(yī)的區別是“設定”鍵界(jiè)麵內(nèi)的(dí)硫氫水(shuǐ)是(shì)0.000，然後按”1“選擇(zé)煤炭項(xiàng)，輸(shū)入編號(hào)，包(bāo)紙重0.000，（不(bù)願改(gǎi)動編(biān)號直接(jiē)按(àn)有(yǒu)效(xiào)鍵就過了），片狀(zhuàng)苯(běn)甲酸樣重(zhòng)即可，至此(cǐ)，全(quán)部輸(shū)入(rù)完(wán)畢(bì)隻等(děng)打印結(jié)果即(jí)可(kě)。。。。。
最(zuì)後(hòu)，將打(dǎ)印(yìn)結果中(zhōng)的Qb與苯甲酸(suān)對比，兩(liǎng)者誤差(chà)不超過120J即(jí)達國標(biāo)，儀(yí)器可(kě)以(yǐ)正常使用(yòng)。如果誤差(chà)過(guò)大(dà)需(xū)重(zhòng)新(xīn)標定。
