+86-312-6775656

Ce este un calorimetru cu bombă cu izoperibol și cum măsoară puterea calorică?

Aug 06, 2026

Când un furnizor de cărbune citează un conținut de căldură de 25.000 kJ/kg sau o fișă de specificații pentru motorină enumeră o putere calorică brută de 45,5 MJ/kg sau un laborator de siguranță la incendiu certifică un material de construcție conform ISO 1716 -, fiecare dintre aceste numere se regăsește la un calorimetru cu bombă de oxigen. Și pentru majoritatea laboratoarelor moderne, instrumentul care face lucrul este un calorimetru cu bombă cu izoperibol.

Principiul de măsurare nu s-a schimbat de peste un secol. O probă cântărită cu precizie - câteva zecimi de gram de cărbune sau câțiva mililitri de combustibil - este sigilată în interiorul unei bombe grele din oțel inoxidabil, care este apoi presurizată cu oxigen pur la aproximativ 30 de bari. Bomba se află într-o găleată cu apă, iar un fir de platină topit în probă aprinde materialul. Arderea completă eliberează căldură, ceea ce crește temperatura bombei, a apei și a găleții. Măsurați acea creștere a temperaturii, aplicați capacitatea de căldură cunoscută a instrumentului și obțineți puterea calorică brută - căldura totală eliberată prin arderea probei la volum constant.

Partea „izoperibol” este cea care separă instrumentele moderne de strămoșii lor mai simpli. În greacă, isoperibol înseamnă „mediu constant”. Bomba și găleata sunt înconjurate de o manta de apă menținută la o temperatură constantă pe toată durata cursei -, de obicei, în intervalul de ±0,01 grade . Deoarece găleata pornește aproape de temperatura camerei și se încălzește cu doar câteva grade în timpul arderii, o cantitate mică și calculabilă de căldură se scurge de-a lungul limitei-cachetei găleții. Instrumentul măsoară temperatura mantalei în mod continuu, aplică o corecție matematică de răcire (corecția Regnault-Pfaundler în majoritatea implementărilor) și ajunge la o creștere corectată a temperaturii care ține cont de fiecare joule de căldură schimbat cu mediul.

Ceea ce face ca izoperibolul să fie calul de bătaie al calorimetriei industriale este echilibrul pe care îl atinge. Sistemele complet adiabatice urmăresc temperatura jachetei pentru a se potrivi cu găleata, eliminând corecția, dar adăugând complexitate mecanică și rulări mai lente. Sistemele statice-jachete, fără control al temperaturii, sunt mai simple, dar necesită corecții mai mari și un control atent al mediului. O unitate de izoperibol controlează mantaua cu un încălzitor electric și o buclă de termometru, efectuează un test complet de cărbune sau combustibil în aproximativ 8 până la 12 minute și oferă repetabilitate în ±50 J/g - confortabil în conformitate cu cerințele ASTM D5865 pentru cărbune, ASTM D240 pentru combustibili lichizi și ISO 1716 pentru materiale de construcție.

Trimite anchetă