2. Экспериментальная часть

Цель работы: определение тепловых эффектов различных процессов с помощью калориметрической установки.

1. Основная аппаратура и методика термохимических измерений

1. Калориметрическая установка

Экспериментальное определение тепловых эффектов проводят в специальных приборах – калориметрах. Конструкции калориметров разнообразны и зависят от особенностей изучаемого процесса.

Наиболее доступными являются калориметры с изотермической оболочкой. Основными частями таких калориметров являются калориметрическая система и изотермическая оболочка.

Калориметрической системой называется совокупность тех частей калориметра, между которыми должно распределяться все тепло, подлежащее измерению. В описанном ниже калориметре калориметрическая система включает:

1. калориметрическую жидкость (например, раствор соли);

2. калориметрический стакан, мешалку, термометр и другие приборы, помещенные в калориметрическую жидкость.

На рисунке 2.1. изображен простейший калориметр с изотермической оболочкой.

Калориметр состоит из калориметрического стакана 1 на подставке из материала с низкой теплопроводностью, изолирующего наружного стакана из оргстекла 2, изотермической оболочки 3, двух крышек 4 и 5, термометра Бекмана 6, мешалки 7, приводимой в движение электромотором (мешалка необходима для быстрого приведения всех частей калориметра в тепловое равновесие) и пробирки с исследуемым веществом 8. В стакане 1 находится калориметрическая жидкость и непосредственно протекает изучаемый процесс (например, растворение соли в воде).

Р ис. 2.1. Схема калориметрическй установки.

Для уменьшения потерь тепла на излучение все части калориметра должны быть тщательно отполированы. С этой же целью стаканы 1 и 2 закрываются крышками 4 и 5 из теплоизолирующего материала, в которых делают отверстия для термометра Бекмана 6, мешалки 7 и пробирки с исследуемым веществом 8.

ВНИМАНИЕ: При сборке установки после присоединения мешалки с помощью резиновой муфты к электродвигателю проверить вращение мешалки рукой, чтобы она не цеплялась за стенки сосуда, термометр Бекмана и пробирку. Если это происходит, провести регулировку, после чего включить электродвигатель (всю последовательность операций выполнять под контролем преподавателя или лаборанта).