Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Коган В.Б. -> "Равновесие между жидкостью и паром Книга 1" -> 16

Равновесие между жидкостью и паром Книга 1 - Коган В.Б.

Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В. Равновесие между жидкостью и паром Книга 1 — М.: Наука, 1966. — 646 c.
Скачать (прямая ссылка): ravnovesiemejdujidkostuiparom1966.djvu
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 178 >> Следующая


Если поместить термометр для измерения температуры кипения в паровую фазу, то появляется возможность погрешности за счет частичной конденсации пара на термометре. Это обстоятельство не играет роли только при измерении температуры кипения чистых веществ. При измерении же температуры кипения смесей возможная погрешность тем больше, чем больше разница температур кипения чистых компонентов.

Таким образом, для получения точных результатов необходимо устранить перегрев жидкости и частичную конденсацию пара. Впервые это удалось обеспечить в эбулиометрах, конструкция которых была предложена Коттрелем [j3J и Уошборном [34]. В обоих приборах используется один и тот же принцип — термометр орошается паро-жидкостной смесью, которая поднимается по трубке за счет разности плотностей паро-жидкостной смеси и жидкости. Эту трубку часто называют трубкой Коттреля.

Эбулиометр Уошборна

На рис. 27 показана одна из модифицированных конструкций прибора Уошборна. Эбулиометр представляет собой цилиндрический сосуд 1, в дне которого по центру сделан выступ 2. Внутри последнего помещается электрообогреватель 3, с помощью которого залитая в прибор жидкость доводится до кипения. Образующийся пар попадает под перевернутую воронку 4, заканчивающуюся трубкой Коттреля 5. Пузырьки пара увлекают жидкость, в результате чего паро-жидкостная смесь поднимается по трубке, в верхней части которой имеются три или четыре отвода 6, расположенные так, чтобы термометр 7, помещенный между ними, хорошо орошался. Центральная трубка крепится припаянными к стенкам прибора ножками 8. Жидкость, выбрасываемая из трубки Коттроля, возвращается в прибор. Туда же возвращается из обратного холодильника 9 конденсат паровой фазы. Открытым концом холодильник присоединяется к системе для регулирования и изменения давления.

При движении по трубке Коттреля пар и жидкость находятся в тесном контакте, в результате чего между ними устанавливается равновесие. По мере подъема паро-жидкостной смеси уменьшается

42 перегрев жидкости за счет гидростатического давления, а на выходе из отводов 6 гидростатический эффект полностью отсутствует. Это дает возможность определять истинную температуру кипения жидкости.

Как показывает практика, эбулиометры такого типа обеспечивают возможность получения очень точных результатов, но для этого при их изготовлении должно быть обращено внимание на некоторые существенные детали. Прежде всего необходимо обратить внимание па обеспечение правильной работы трубки Коттреля. Если ее диаметр существенно превышает размер образующихся пузырьков пара, то в трубке происходит сепарация пара, жидкость не увлекается паровыми пузырьками и не создается стабильный поток паро-жидкостной смеси, орошающей термометр. Если же трубку 5 и отводы 6 сделать слит ком маленького диаметра, то при движении паро-жидкостной смеси создается слишком большое гидравлическое сопротивление, в результате чего возникает явление, подобное называемому в технике «опрокидыванием циркуляции», заключающееся в том, что пар периодически выбрасывается из-под колокола 2. Это нарушает нормальную работу прибора. Как показывает практика, наилучшие размеры трубки Коттреля 6—8 мм, а отводов 3—4 мм.

Очень важную роль играет равномерное кнпенпе жидкости. Для обеспечения этого на поверхность выступа 2, обращенную

к жидкости, полезно наплавить мелкую стеклянную крошку (частички размером 0.2—0.3 мм). В збулиометре описываемой конструкции практически исключается применение для этой цели «кипелок», так как чрезвычайно сложно помещать их под колокол 2 п извлекать оттуда.

Зазор между колоколом 4 и выступом 2 рекомендуется делать размером 3—4 мм.

Для правильпой работы прибора имеет важное значение положение уровня жидкости в нем и высота трубки Коттреля. Чем выше уровень жидкости и высота трубки Коттреля и чем интенсивнее кипит жидкость, тем больше движущая сила циркуляции и лучше орошение термометра паро-жидкостной смесью. Рекомендуемая высота трубки Коттреля не менее 3 см. Обычно стремятся поддерживать уровень жидкости в приборе у начала ответвления отводов 6, чтобы термометр был на несколько миллиметров выше уровня.

Рис. 27. Эбулиометр Уошборна (пояснения в тексте).

43 При определении температуры кипения чистых веществ или смесей веществ, мало различающихся по температурам кипения, на получаемые результаты практически пе влияет интенсивность кипения жидкости. Но при большом различии температур кипения компонентов смеси, особенно при больших концентрациях высококииящего компонента, измеряемая температура повышается с увеличением интенсивности кипения. Это объясняется тем, что при кипении образуется пар с большой концентрацией низко-кипящего компонента, в результате чего его содержание в жидкости, движущейся в трубке Коттреля, несколько уменьшается. К этому же приводит задержка конденсата пара в конденсаторе. Чтобы уменьшить эту погрешность, следует интенсивность кипения поддерживать на таком минимальном уровне, который необходим для пормальной работы эбулиометра. Погрешность несколько уменьшается также при увеличении объема жидкости в приборе и высоты ее уровня. Оптимальным является такой уровень, при котором термометр пемного погружен в жидкость. Однако полностью устранить эту погрешность нельзя. Для этого нужно знать истинный состав жидкости, орошающей термометр, но в приборе рассматриваемой конструкции этого сделать нельзя. Поэтому приборы такого типа следует применять для измерепия температур кипения чистых веществ или таких смесей, для которых не может возпикнуть значительная погрешность по изложенным причинам.
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 178 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed