مرجع
آخر الزيارات

مسعر قنبلي

396 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ 6 أيام
باختصار: يستعمل المسعر القنبلي في الكيمياء لتعيين القيمة الحرارية لمادة تحترق في جو من الأكسجين تحت ضغط عال. تتناول المقالة 8 أقسام، منها «طريقة القياس»، «ΔU(total) = ΔU(system) + ΔU(surroundings) = 0» و«Cv = Hc/ΔT».
المحتويات
  1. طريقة القياس
  2. ΔU(total) = ΔU(system) + ΔU(surroundings) = 0
  3. Cv = Hc/ΔT
  4. كتلة السلك المحترقة:(Δm = m(before) - m(after
  5. ديناميكا حرارية
  6. ΔU(system) = - ΔU(surroundings) = -Cv ΔT
  7. ΔU(total) = Q + W = 0
  8. Cv(steel)= 0.1 cal/g.K
مسعر قنبلي

قبل الخوض في التفاصيل، يستعمل المسعر القنبلي في الكيمياء لتعيين القيمة الحرارية لمادة تحترق في جو من الأكسجين تحت ضغط عال. يستعمل لذلك وعاء من الحديد الصلب مبرد بالماء، ويوضع به ما يسمى «قنبلة» (العينة). يملأ جو القنبلة بغاز الأكسجين عند ضغط بين 20-30 بار (ضغط جوي). وتوضع المادة المراد اختبارها في بوتقة ثم توضعان في القنبلة، وتُشعل بواسطة قوس كهربائي (شرارة كهربائية). وبتعيين الزيادة في درجة حرارة المسعر، وكتلته، وحرارته النوعية يمكن حساب القيمة الحرارية لمادة العينة. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.

من جانب آخر، توجد عدة طرق للقياس، أغلب ما يستعمل منها الطريقة الأديباتية.

طريقة القياس

فيكون التغير في الطاقة الداخلية:

كذلك، تستعمل كمية قدرها 1 - 1.5 جرام من مادة العينة المراد تعيين قيمتها الحرارية. وبوضعها في القنبلة من الفولاذ يتم التفاعل في جو الأكسجين دون تغير في الحجم.

إضافةً إلى ذلك، ونظرا لأنه لا يحدث تبادل للحرارة بين المسعر والوسط المحيط Q = 0 (أديباتي) ; وبالتالي فلا شغل يؤدي W = 0.

ΔU(total) = ΔU(system) + ΔU(surroundings) = 0

ويكون عند حجم ثابت dV = 0 :

Cv = Hc/ΔT

ومن ناحية أخرى، كما لابد من أخذ الحرارة الناتجة عن اشتعال السلك الكهربائي الرفيع المستعمل للإشعال في الحسبان، ويستعمل عادة سلك من رفيع من النيكل، وتبلغ الحرارة الناتجة عن اشتعاله (لكل جرام) = 981.3 cal/g.

علاوةً على ذلك، وتقاس درجة الحرارة (T) كل دقيقة ونعين:(ΔT = T(final) - T(initial

المعايرة:

من جانب آخر، مثل حمض البنزويك (Hc = 6318 cal/g) أو حمض بي-ميثيل البنزويك (p-methyl benzoic acid (Hc = 6957 cal/g.

إضافةً إلى ذلك، لمعايرة القنبلة يؤخذ كمية صغيرة (~10 cm) ويوزن قبل وبعد الاشتعال.

كتلة السلك المحترقة:(Δm = m(before) - m(after

كذلك، وبتعيين Cv للقنبلة، تصبح القنبلة مستعدة لتعيين القيمة الحرارية لأي عينة أخرى مجهولة.

أي أن:

ومن ناحية أخرى، ΔHc = ΔHc (benzoic acid) x m (benzoic acid) + ΔHc (Ni fuse wire) x Δm (Ni fuse wire)

  • ΔHc = Cv. ΔT
  • انظر كذلك
  • مسعر
  • حرارة
  • طاقة حرارية

ΔHc = Cv. ΔT → Cv = ΔHc/ΔT:

ومن ناحية أخرى، يبلغ الحرارة الناتجة عن احتراق عينة حمض البنزويك في القنبلة:

ديناميكا حرارية

مقاومة التلامس الحراري (Thermal contact resistance)

ΔU(system) = - ΔU(surroundings) = -Cv ΔT

علاوةً على ذلك، ولابد من معايرة القنبلة قبل استخدامها لتعيين حرارة احتراق العينة المجهولة. ويمكن تعيين الحرارة النوعية لها Cv من:

حيث Cv = الحرارة النوعية للقنبلة.

  • (Cv (calorimeter) = m (water). Cv (water) + m (steel). Cv (steel
  • ويمكننا قياس كتلة الماء (m (water وكتلة الفولاذ (m (steel :
  • وبمعرفة الحرارة النوعية لكل من الماء والفولاذ:
  • Cv(water)= 1 cal/g.K

ΔU(total) = Q + W = 0

ويكون التغير في الطاقة الداخلية:

Cv(steel)= 0.1 cal/g.K

وتستعمل للمعايرة مادة اشتعالية معروفة حرارتها النوعية:

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.