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量热学概述与教学型热导式热量计推介
2005年3月30日 14:25  来源:现代实验室装备网

一、概述

    量热学是自然科学的一门重要基础学科,自然界的许多过程(物理的、化学的、生物的过程)总是伴随着热效应的发生,用热量计测定其热效应的大小和热效应产生的速度是研究这些过程规律的重要手段之一。随着科学技术的不断发展在化工、石油、国防、药学及生物学等许多部门,在各种新工艺和新材料的研究中,对有关热数据的需求越来越迫切和广泛。为了在高等院校中加强热化学方面的教学,热导式量热实验已被编入理工科“物理化学实验”的课程中。

    四川大学化学学院热化学科研组研发实力雄厚,其热化学理论和热导式热量计的研发能力在国内处于领先,享有较高的知名度。1980年成功地研制出我国第一台热导式热量计,先后在北京大学、清华大学、南开大学、复旦大学、国防工业大学等70多所高校和科研院所推广使用。之后,国内仅有少数单位研制出热导式热量计,其主要面向科学研究,因价格昂贵,未能在高等院校推广应用,许多学校因此而放弃热导式热量实验,这无疑在一定程度上影响对学生的全面培养。

    针对国内目前尚没有能够在高等院校中普及的教学型热导式热量计的现状,四川大学化学学院基于成功的经验和技术实力,最近新研制、开发出了“TCM-I型教学型热导式热量计”,不仅为基础学科提供必要的教学手段,还填补了国内基础学科教学仪器的空白。这对于创新人才的培养,对我国热化学、热力学、热动力学学科的发展将起到积极的推动作用。

二、热量计系统简介

    教学型热导式热量计按照“结构合理、易于操作、性价比高”的原则研制,充分考虑了国情和教学的实际需要,价位仅为科研型热导式热量计的五分之一左右。由于“TCM-I型教学型热导式热量计”自动化程度较高,仪器整体性能稳定可靠,从用于教学中的实验数据可知,仪器热量常数精度好,能正确测得化学反应热焓值。

    仪器主要分为六个部分:①热量计主体:在进行改进研制时调整了内部原来的结构,采用了新的安装工艺,使主体结构紧凑,体积较小和重量较轻。②温度控制部分:采用具有稳定的精密温度控制器,再加之热量计主体恒温套和保温材料都进行了改进,使得温度控制稳定可靠。③电能标定部分:电能标定系统实现了集成化和程控化,标定能量及功率大小和加热计时都可由程序控制完成。④进样器部分改进合理、直观,利于学生实验操作。⑤信号放大部分:它将来自热量计主体热电堆的热信号放大后输入到微机数据采集器中。采用了高增益、高信噪比、底漂移的微伏放大器,使得信号失真小、数据置信度高,从而保证实验数据的可靠性和重现性。⑥微机测控及软件部分:用谱及型微机和数据采集卡构成整套热量计系统的测量与控制硬件部分。软件采用视窗化编程语言系统,开发出了界面友好、具有良好人机交互功能的软件系统,使热量计操作直观、灵活,实验数据的采集、处理、保存可靠,计算结果及谱图打印方便。

    总之,“TCM—I型教学型热导式热量计”自动化程度较高,仪器整体性能稳定可靠,完全能适用于高等院校的实验教学中,填补了国内基础学科教学仪器的空白。

 


 

 
 [关键词]:实验设备 热量计 量热学  发表评论    【推荐】 【打印

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