量熱儀工作原理

九章機械

一、核心原理

• 氧彈燃燒法：將一定量的待測樣品（如煤炭、石油等）放入充有過量氧氣的氧彈內(nèi)，通過高壓氧氣助燃使樣品完全燃燒。燃燒產(chǎn)生的熱量通過氧彈壁傳導(dǎo)給內(nèi)筒中的定量蒸餾水，導(dǎo)致水溫上升。
• 熱力學(xué)定律應(yīng)用：基于熱量守恒定律（封閉系統(tǒng)中熱量不會自發(fā)從低溫物體傳遞到高溫物體）和熱力學(xué)第一定律（系統(tǒng)吸收的熱量等于對外做功與內(nèi)部能量變化的代數(shù)和），通過測量水溫變化間接計算樣品釋放的熱量。
  

二、工作流程

• 樣品準備：精確稱量待測樣品（如0.9-1.1g煤炭）并放入氧彈內(nèi)的燃燒皿中，安裝點火絲后充入高壓氧氣（約2.8-3.2MPa）。
• 熱量傳導(dǎo)：將氧彈置于內(nèi)筒水中，樣品燃燒釋放的熱量通過氧彈壁傳導(dǎo)給內(nèi)筒水，使水溫上升。
• 溫度測量：通過高精度溫度傳感器（分辨率達0.0001℃）實時監(jiān)測水溫變化，結(jié)合攪拌器確保水溫均勻。
• 熱容量標定：使用已知熱值的基準物（如苯甲酸）燃燒標定量熱系統(tǒng)，確定溫度每升高1℃所需吸收的熱量（即熱容量E）。
• 數(shù)據(jù)計算：根據(jù)水溫上升量（Δt）和熱容量（E），通過公式 Q=mE?Δt? 計算樣品發(fā)熱量（Q為發(fā)熱量，m為樣品質(zhì)量）。
  

三、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

• 熱容量穩(wěn)定性：量熱儀的熱容量需保持高度穩(wěn)定（如<0.2%），以確保測量精度。
• 溫度分辨率：高精度溫度傳感器可分辨0.0001℃的溫度變化，提升測量靈敏度。
• 測試周期：快速法測試周期可縮短至8分鐘，國標法約15分鐘，滿足高效檢測需求。
• 符合標準：設(shè)備需符合GB/T 213-2008《煤的發(fā)熱量測定方法》等國際國內(nèi)標準，確保數(shù)據(jù)可靠性。
  

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香蕉皮大王

贊同，你的觀點很有前瞻性。