ตรรกะพื้นฐานของการหาเอนทาลปีของเครื่องวัดความร้อน

เครื่องวัดความร้อนเป็นอุปกรณ์หลักในการวัดการเปลี่ยนแปลงความร้อนของสสาร และเอนทาลปี (H) ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ทางอุณหพลศาสตร์ที่สำคัญคือผลรวมของพลังงานภายในของสสารและผลคูณของความดันและปริมาตร นั่นคือ H = U + pV ภายใต้สภาวะความดันคงที่ความร้อนที่ดูดซับหรือปล่อยออกมาจากสสารจะเท่ากับการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี (△H) ซึ่งเป็นพื้นฐานหลักสำหรับเครื่องวัดความร้อนเพื่อค้นหาเอนทาลปี - โดยการจับการเปลี่ยนแปลงความร้อนอย่างแม่นยำ ค่าเอนทาลปีจะถูกผลักกลับ

ขั้นตอนสำคัญในการแสวงหาเอนทาลปีของเครื่องวัดความร้อน

ขั้นตอนแรกคือการสอบเทียบระบบ เครื่องมือวัดความร้อนจำเป็นต้องปรับเทียบความจุความร้อน (C) ด้วยสารมาตรฐานที่ทราบความร้อนจากการเผาไหม้ (เช่นกรดเบนโซอิก) เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องมือสามารถแปลงความสัมพันธ์ระหว่างความร้อนและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ สูตรคือ C=Q/△T ซึ่ง Q เป็นสารมาตรฐานที่ปล่อยความร้อนและ △T เป็นค่าการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

ขั้นตอนที่ 2 การทดสอบตัวอย่าง ใส่ตัวอย่างที่จะทดสอบลงในระเบิดออกซิเจนของเครื่องวัดความร้อน เติมออกซิเจนให้เพียงพอแล้วจุดไฟ ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ตัวอย่างที่สมบูรณ์จะเพิ่มอุณหภูมิของระบบเครื่องมือ บันทึกอุณหภูมิเริ่มต้น T และอุณหภูมิสิ้นสุด T และคำนวณความแตกต่างของอุณหภูมิ △T=T-T.

ขั้นตอนที่สามการคำนวณค่าเอนทาลปี เมื่อรวมกับความจุความร้อนที่สอบเทียบแล้วความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ของตัวอย่าง Q = C ×△T ในฉากการเผาไหม้แรงดันคงที่ความร้อนนี้เท่ากับการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของตัวอย่าง หากจำเป็นต้องคำนวณค่าเอนทาลปีต่อหน่วยมวลจะต้องหารด้วยมวลตัวอย่าง m และในที่สุดก็ได้ค่าเอนทาลปีต่อหน่วยมวล H = Q / m

ข้อควรระวังในทางปฏิบัติ

ในระหว่างการทำงาน จำเป็นต้องควบคุมความเสถียรของอุณหภูมิแวดล้อมอย่างเคร่งครัดเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนจากความร้อนภายนอก ตัวอย่างจะต้องแห้งสนิทและบดอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ การสอบเทียบและการทดสอบจะต้องดำเนินการภายใต้เงื่อนไขเดียวกันเพื่อให้แน่ใจว่า ความสอดคล้องของข้อมูลความจุความร้อน และรายละเอียดเหล่านี้กำหนดค่าเอนทาลปีโดยตรง ความถูกต้องของการวัดค่า