Kalorimetre Lukáš Plazák.

Παρουσίαση με θέμα: "Kalorimetre Lukáš Plazák."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Kalorimetre Lukáš Plazák

2 Kalorimetre Zariadenia využívané na meranie zmeny energie
pri chemických reakciách fyzikálnych procesoch a tepelných kapacít.

3 Typy kalorimetrov Kalorimetre pracujúce pri konštantnom tlaku
Zmiešavací Adiabatický Reakčný Bombový kalorimeter Diferenciálny skenovací kalorimeter Izotermický titračný RTG mikrokalorimeter Kalorimetre v časticovej fyzike Hadrónový Elektromagnetický

4 Prvý kalorimeter Ľadový kalorimeter Použitý v zime 1782-83
Antoine Lavoisier and Pierre-Simon Laplace

5 Kalorimetre pracujúce pri konštantnom tlaku
Meria sa zmena entalpie Najznámejší je zmiešavací kalorimeter

6 Zmiešavací kalorimeter
tepelne izolovaná nádoba s miešačkou a teplomerom Používa sa na experimentálne určenie mernej tepelnej kapacity. V roku 1892 ho zostrojil nemecký vynálezca a konštruktér Hugo Junkers

7 Adiabatický kalorimeter
„runaway“ reakcie Exotermické reakcie – zmena vnútornej energie – zmena teploty – zmena reaktivity – reakcia sa vymyká z pod kontroly – možný výbuch termoska

8 Reakčný kalorimeter V uzavretej izolovanej nádobe prebieha chemická reakcia. Meria sa uvoľňovaná energia a celková uvoľnená energia je preintegrovaný nameraný tepelný tok za čas. Štandardne používané v priemysle za predpokladu konštantnej teploty.

9 Bombový kalorimeter Konštantný objem
Zmena tlaku – zmena teploty oceľového plášťa - zmena teploty kvapaliny okolo plášťa Energia výbuchov, spaľovania...

10 Diferenciálny skenovací kalorimeter
Teplo sa prenáša vedením zo vzorky, umiestnenej v kovovej nádobe (hliníkovej), a z prázdnej nádoby. Obe sú umiestnené na platni so známym(okalibrovaný) tepelným odporom K. Teplota kalorimetra rastie lineárne s časom (riadené) .

11 Odber tepla nádoby so vzorkou je väčší (závisí od tepelnej kapacity).
Zmena toku tepla – rozdielne teploty na platni. Teplotný rozdiel meraný termočlánkom. Pri náhlom pohltení väčšieho množstva energie(topenie) sa zjaví pík - Preintegrovaním píku sa získa teplo spotrebované pri topení

12

13 Izotermický titračný kalorimeter
biochémia určenie termodynamických parametrov reakcií (gibbsova energia, entalpia, entropia) ΔG = -RTlnK = ΔH-TΔS študovanie spájania kratších molekúl do makromolekúl. určenie väzbovej afinity

14

15 RTG mikrokalorimeter pohlcovanie fotónov absorbátorom.
pohltená energia fotónov– zmena teploty. vysoká citlivosť vďaka chladeniu využitie v astronómii

16 Kalorimetre v časticovej fyzike
súčasť detektora meranie energie častíc - úplná absorpcia detekcia nabitých aj neutrálnych častíc tvorenie elektromagnetickej alebo hadrónovej spŕšky pri prelete častice.

17 Elektromagnetický kalorimeter
meranie energie elektrónov, pozitrónov a fotónov striedajúce sa vrstvy olova a plynu plynové vrstvy slúžia ako dráhové detektory keď elektrón, pozitrón alebo fotón vstúpi do olovenej vrstvy, sú vyprodukované spŕšky tvorené sekundárnymi časticami. tieto spŕšky sú detekované v okolitých priestoroch naplnených plynom za vznik sekundárnych častíc sú zodpovedné elektromagnetické interakcie. Energiu vstupujúcej častice je možné spočítať na základe merania ionizácie v plyne

18 Hadrónový kalorimeter
Prelet častíc – silná interakcia – sekundárne častice Sekundárne častice – interakcia – nové častice – kaskáda Strata energie, ionizácia Striedajúce sa vrstvy – absorbátor, scintilátor Masívnejšie ako EM kalorimetre

19