Белорусский госудраственный университет

Физический факультет

Реферат

Калориметрия

Студентки 3 курса, 1 группы

Григорьевой Дарьи

Минск 2010

Содержание:

Введение………………………………………………………………………3

1. Теплопередача……………………………………………………………...4

   1. Теплопроводность………………………………………………………4

   2. Конвекция……………………………………………………………….5

   3. Тепловое излучение…………………………………………………….5

2. Режимы калориметрический измерений………………………………….6

   1. Изотермический режим………………………………………………...7

   2. Изопериболический режим…………………………………………….7

   3. Адиабатический режим………………………………………………...8

   4. Сканирующий режим…………………………………………………..8

3. Методы калориметрии……………………………………………………..9

   1. Ледяной калориметр……………………………………………………9

   2. Дифференциальная сканирующая калориметрия…………………...14

   3. Микрокалориметрия…………………………………………………..15

4. Применения калориметрии в биологии и медицине…………………...18

Список используемых источников………………………………………….20

Введение.

На разных этапах развития физики термину «теплота» давали различные трактовки. Согласно современным научным представлениям в любом теле не может быть запасена и измерена независимо друг от друга тепловая, электрическая или кинетическая энергия. Эти различные формы энергии взаимосвязаны и могут переходить друг в друга.

Форма энергии, известная как теплота, связана только с обменом энергии между двумя или несколькими системами. Теплота всегда ассоциируется с тепловым потоком, что подчеркивает ее количественную природу. Таким образом, в количественном отношении теплота – это количество энергии, которое обменивается в течение данного временного интервала в форме теплового потока. Для измерения теплоты, выделяемой или поглощаемой в различных процессах, используются приборы, называемые калориметрами. «Калориметрия» означает измерение теплоты.

Калориметрия – это совокупность методов и средств измерения тепловых эффектов, сопровождающих различные физические, химические и биологические процессы.

1. Теплопередача.

Калориметрия – группа методов физико-химического анализа, в которых измеряется теплота различных процессов:

1 химических реакций,

2 фазовых переходов,

3 теплоемкость (теплота, необходимая для изменения температуры тела С = ).

Теплота – функция, характеризующая процесс перераспределения внутренней энергии в пространстве; ее невозможно измерить при отсутствии процесса теплопереноса. Поэтому в конструкции любого калориметра предусмотрена возможность теплообмена между различными частями измерительной системы, и понимание явлений, связанных с теплопереносом, имеет принципиальное значение в калориметрии.

Теплоперенос может осуществляться различными по физической природе способами:

1. за счет теплопроводности веществ,

2. путем конвекции,

3. путем теплового излучения.

1.1. Теплопроводность – способ передачи энергии посредством изменения колебательных состояний молекул или атомов. Теплопроводность не сопровождается массопереносом и в чистом виде возможна только в твердых телах.

Уравнение теплопроводности для одномерного проводника

Ф = = - (1.1)

где Ф = – тепловой поток (количество теплоты, проходящее в единицу времени через единицу площади поперечного сечения проводника), λ – коэффициент теплопроводности материала проводника (существенно зависит от температуры, ~ , m – масса молекулы), S – площадь поперечного сечения проводника, знак «минус» показывает, что энергия передается в направлении убывания температуры. Когда система выходит на стационарное состояние (тепловой поток перестает зависеть от времени), бесконечно малые изменения в (1.1) можно заменить конечными изменениями

Ф = - = , (1.2)

где - тепловое сопротивление проводника.