Ein isothermes Wärmeströmungskalorimeter für höhere Temperaturen

Abstract

AbstractEine Analyse der prinzipiellen Fehlerquellen der Erwärmungskalorimetrie und der adiabatischen Kalorimeter bei höheren Temperaturen führt zu dem Versuch, ein isothermes Kalorimeter zu realisieren. Dieses arbeitet bei konstanter Temperatur des Thermostaten, konstanter Temperaturdifferenz zwischen Thermostat und Kalorimeter und daher auch bei konstantem Wärmestrom. Das Kalorimeter wird mit einer höheren konstanten elektrischen Leistung beheizt, als für den Wärmestrom erforderlich wäre, die vorgegebene Temperaturdifferenz mit einem quasi‐stetigen P‐Regler eingestellt und die Einschaltdauer der elektrischen Heizung mit einem Zeitmesser summiert und äquidistant registriert. Dazu müssen Modulationsregler nach Wittig und Kemeny mit konstanter Modulationsperiode verwendet werden, die eine Synchronisation mit der Begrenzung der Ableseperioden ermöglichen. Reaktionswärmen werden als Differenzen gegen die konstanten summierten Einschaltzeiten in Vor‐ und Nachperiode erhalten, so daß sich die kalorimetrische Messung auf eine äquidistante Registrierung eines Zeitmessers reduzieren läßt. Das Verfahren weist eine Reihe von Vorzügen auf, die auch andere Anwendungen als aussichtsreich erscheinen lassen. So entfällt eine gesonderte Bestimmung von Wasserwert und Wärmeaustauschkonstanten, und Messung und elektrische Eichung erfolgen in einem Arbeitsgang. Die Auswertung läßt sich ebenfalls einfach und schnell ausführen, und im einfachsten Fall müssen nur vier Ablesungen des Zeitmessers ausgeführt werden. Systematische Fehler können aus Regelabweichungen des P‐Reglers sowie aus einer mangelhaften Äquivalenz der Wärmeverteilung resultieren, lassen sich aber erkennen, als Korrektur berücksichtigen oder durch weitere Maßnahmen beseitigen. Als Anwendung wird die Zerfallswärme des Stickoxyduls N2O bei 460°C bestimmt.