熱量計(量熱儀)的原理使用方法和相關計算

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熱量計(量熱儀)的原理使用方法和相關計算 熱量計(英語:calorimeter),或稱量熱計,國內稱大卡儀,是一種用於測量熱能生產和熱能消耗系統中熱流量用的儀表。 組成結構 量熱儀包含以下元件: 測量單元 充氧站 分類 一、全自動 超大大容量水箱,適合大批次連續24小時實驗 採用高階微控制器系統,操作全自動化,人工所需做的只是稱量、裝彈和充氧,儀器自動完成定量注水、自動攪拌、點火、輸出列印結果、排水等工作。 人機互動介面友好,大螢幕漢字螢幕顯示時間和試驗程序,即學即用具有實驗後換算高低位發熱量功能 二、等溫式 量熱儀產品更新換代迅速,已出現了一款自動充氧、氧彈自動升降、實驗完成後自動釋放氧彈廢氣的高自動化的量熱儀。

 1.使用者操作時只需要裝好氧彈,餘下聯接電子天平讀取試樣重量、充氧氣、升降氧彈、識別氧彈、定量內筒水水量、點火、完成試驗、氧彈放氣、實驗結果統計等過程可全部實現自動化。 

2.自動調節內外筒溫差,保證終點時內筒比外筒溫度高1K左右,完全符合國標第8.2.4條要求,測試結果長期穩定。

 3.能連續72小時以上做實驗,解決了無冷卻裝置的量熱儀因外筒水溫升高(過沖)而需暫停實驗的技術難題。 

4.採用進口機械部件,自動充氧、自動放氣、自動升降氧彈等運動。

 5.採用壓縮機製冷和專用加熱裝置,實現自動控制外筒水溫,控溫精度達到國標第7.1.4要求(±0.1K)。

 三、觸控式 

1.由微控制器控制,採用觸控式中文液晶顯示屏,美觀大方操作簡單。 

2.自動化程度高,自動注水,自動調節外桶水溫,人工操作僅為稱樣品的重量,輸入樣品重量值,其它全由一起自動完成,並列印測試結果,方便快捷。 

3.測試結果穩定可靠,可作為仲裁分析。

 4..結構合理,效能可靠,故障率低,易學易用。 5.實驗資料全程曲線追蹤功能,能方便檢視曲線中任何一點的溫度和時間。 

6.語言功能:該產品具有操作、故障等提示,實驗結束自動語音報結果。

 7.可靠的故障自整定功能,裝置具有多種保護功能。 原理 量熱儀的量熱系統中,除了水吸收熱量外,氧彈、內筒、溫度計和攪拌器等都會吸熱,而且各自的吸熱情況不一樣,各種因素比較複雜,不可能依靠簡單的數學計算獲得,只能採用已知熱值的基準物如苯甲酸來實際標定出量熱系統溫度每升高1℃所要吸收的熱量,也就是標定出量熱儀的熱容量。 用途 可以用於測量化學反應、物理變化過程的熱量變化,或測定材料的熱容。主要測量煤炭、秸稈等固體的發熱量,也可測量石油等液體的發熱量,主要用於熱電、水泥、煤炭、新能源等領域。 使用方法 1、開啟量熱儀、印表機、顯示器及主機電源開關。 2、開啟相關軟體 

3、稱好試樣並裝入坩堝,將坩堝裝入氧彈的坩鍋架上,裝好點火絲(長度為10cm),往氧彈中加入10ml蒸餾水,小心擰緊氧彈,應儘量少振動氧彈,注意避免坩堝和點火絲的位置因受振動而改變。 注:勿使點火絲接觸坩堝,以免形成短路而導致點火失敗,甚至燒燬坩堝及坩堝架。儀器可自動識別。 4、開啟氧氣瓶閥門,將減壓閥低壓表上的壓力調到2.8Mpa~3Mpa,接著將氧彈裝入氧彈掛鉤上。 5、輸入相關資料,單擊“確認”後,儀器開始自動測試。 6、試驗結束後,內桶水自動放到水箱,介面將顯示測試結果,並自動儲存。 7、取下氧彈後,開啟氧彈,仔細觀察氧彈內試樣有否濺出或有炭黑存在,如有則該次試驗作廢。 8、將氧彈各部件清洗乾淨,並擦乾,坩堝放在電爐上烤乾並冷卻後待用。 注:清洗氧彈的水要用與室溫接近的水,以免氧彈的溫度與恆溫桶內的水溫相差太大,而影響下次試驗結果。 9、測試完畢,按順序推出程式。 10、關閉主機,然後關閉顯示器、印表機和量熱儀電源,蓋好儀器蓋布,關閉氧氣瓶閥門。 注意事項 熱容量標定的有效期為3個月,但在以下情況發生時,應立即重新標定: 

1、正常使用中的量熱儀經過較大幅度的搬動; 2、更換量熱儀氧彈的較大部件:如氧彈蓋、連線環等; 3、更換量熱儀溫度計; 4、測定發熱量時,內筒實際水溫與熱容量標定時的平均內筒水溫相差5℃以上; 5、量熱儀經過大修,並完全換水以後;量熱儀網建議,如果量熱儀的使用環境長時間沒有發生重大改變,每年也要根據使用地的季節變化,分為春、夏、秋、冬季,各標定一次。 相關計算 熱量 熱力學第一定律:系統在任一過程中包括能量的傳遞和轉化,其總能量的值保持不變。也即能量守恆。 

熱力學第二定律:熱量在自發的情況下只能從高溫物體傳向低溫物體。熱傳遞的方向和溫度梯度的方向相反。這是克勞休斯的表述,也叫熵增加原理,它表明世界將變得越來越沒有秩序,越來越混亂。 熱力學第三定律:絕對零度不可達到。 計算公式與單位 ①經某一過程溫度變化為△t,它吸收(或放出)的熱量.Q表示熱量(J), Q=c×m×△t. Q吸=c×m×(t-t0) Q放=c×m×(t0-t) (t0是初溫;t是末溫) 其中C是與這個過程相關的比熱(容). 熱量的單位與功、能量的單位相同.在國際單位制中熱量的單位為焦耳(簡稱焦,縮寫為J).歷史上曾定義熱量單位為卡路里(簡稱卡,縮寫為cal),目前只作為能量的輔助單位,1卡=4.184焦. 注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦 △T=(t1-t0) 

②固體燃料完全燃燒釋放的熱量的計算公式:Q放=mq 氣體燃料完全燃燒釋放的熱量的計算公式:Q=Vq Q表示熱量(J),q表示熱值( J/kg ),m表示固體燃料的質量(kg),V表示氣體燃料的體積(m^3)。 q=Q放/m(固體);q=Q放/v(氣體) W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W:總功) (熱值與壓強有關) SI制國際單位: Q———某種燃料完全燃燒後放出的熱量———焦耳 J m———表示某種燃料的質量———千克 kg q———表示某種燃料的熱值———焦耳每千克 J/kg

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