Published January 1966
| Version v1
Book
Calorimetry at High Temperatures
Description
Reliable data for the thermal behaviour of substances, and for the reactions between them, are required at increasingly higher temperatures both for fundamental and practical purposes. Calorimetry affords the most direct, and in several cases the only way of procuring such data with sufficient accuracy. The recent developments in calorimeters for heat-capacity, heat of transition and heat of reaction, solution and mixing studies at high temperatures (≥250°C) are reviewed. Some consideration is given to the choice of constructional materials for calorimeters, to measurement of temperature and energy, and to the control of the temperature of the closest surroundings, that is shields and thermostat. For heat-capacity studies a considerable number of calorimeters have been described during the last ten years. The majority of them operate below 500°C with accuracies varying from ±5 to ±0.1%. Calorimeters for use above 1000°C are rare, and the temperature limit seems at present to be 1700°C. The thermal characteristics of higher-order transitions are preferably studied in calorimeters with adiabatic shield. First-order transitions, fusion and precipitation are studied also in more or less elaborate calorimeters with an isothermal shield. Hightemperature reaction calorimeters have been developed considerably in the same period, and the accuracies improved from about ± 5% to ±0.5% in the 500°C region. One main line of application has been in the determination of heats of mixing for liquid alloys, and in solution calorimetry within liquid metals. For such uses the operating range has been extended to 1100°C. Heats of reaction between solids and corrosive gases have been determined at 775°C, and heats of reaction between solid components determined up to 1400°C with reasonable accuracy. (author)
Abstract (French)
Les études fondamentales et les applications pratiques exigent des données précises sur le comportement des diverses substances et les réactions entre ces substances, à des températures de plus en plus élevées. La calorimétrie offre le moyen le plus direct et, dans certains cas, le seul moyen d'obtenir ces données avec la précision voulue. L'auteur passe en revue les perfectionnements récents dont ont bénéficié les calorimètres destinés à l'étude, à haute température (≥250°C), des questions suivantes: capacité thermique, chaleur de transition et chaleur de réaction, de solution et de mélanges. Il examine les questions ci-après: choix des matériaux pour la fabrication des calorimètres; mesure de la température et de l'énergie; contrôle de la température du milieu ambiant immédiat, c'est-à-dire écrans et thermostat. Au cours de ces dix dernières années, on a décrit un nombre considérable de calorimètres destinés à l'étude de la capacité thermique. La plupart fonctionnent à une température inférieure à 500°C, avec une précision d'environ ± 5 à ± 0,1%. Les calorimètres pouvant être employés à plus de 1000°C sont peu nombreux; il semble qu'à présent aucun ne soit utilisable au-delà de 1700°C. Pour étudier les caractéristiques thermiques des transitions d'ordre supérieur, il est préférable d'utiliser des calorimètres à écran adiabatique. Les transitions du premier ordre, la fusion et la précipitation peuvent aussi être étudiées à l'aide de calorimètres plus ou moins perfectionnés munis d'un écran isothermique. Pendant la même période, on a mis au point un grand nombre de calorimètres pour réactions à haute température et leur précision a été portée d'environ ± 5 à ± 0,5% autour de 500°C. On les a utilisés essentiellement pour la détermination des chaleurs de mélange des alliages liquides et pour la calorimétrie des solutions dans les métaux liquides. Pour ces applications, la température de fonctionnement a été portée à 1100°C. On a déterminé avec une précision satisfaisante les chaleurs de réaction entre solides et gaz corrosifs à 775°C et les chaleurs de réaction entre solides à des températures allant jusqu'à 1400°C. (author)Abstract (Spanish)
Tanto para fines teóricos como prácticos se requieren datos fidedignos sobre el comportamiento térmico de las sustancias y sobre su interacción a temperaturas cada vez más elevadas. La colorimetría constituye el medio más directo, y en algunos casos el único, de lograr tales datos con precisión suficiente. En la memoria, el autor pasa revista a los últimos adelantos realizados en materia de calorímetros para determinar capacidades caloríficas, calores de transición y calores de reacción, y para realizar estudios de soluciones y de mezclas a temperaturas elevadas (≥250°C). El autor considera la elección de los materiales de construcción para calorímetros, la medición de temperaturas y energías, y el control de la temperatura de los elementos más próximos, es decir, blindajes y termostato. En los últimos diez años se ha descrito un número considerable de calorímetros para estudios de capacidad calorífica. La mayoría de ellos trabaja por debajo de los 500°C y la precisión alcanzado con los mismos varía entre ± 5 y ± 0,1%. Los calorímetros utilizables a temperaturas superiores a los 1000°C son escasos y en la actualidad el límite de temperatura parece ser 1700°C. Las características térmicas de las transiciones de orden elevado se estudian preferentemente en calorímetros con blindaje adiabático. Las transiciones de primer orden, la fusión y la precipitación, se estudian también en calorímetros de complejidad variable, provistos de blindaje isotérmico. Durante el mismo período, se perfeccionaron considerablemente los calorímetros para reacciones a temperaturas elevadas y la precisión mejoró desde alrededor de ± 5% hasta ± 0,5% en la región de los 500°C. Una de sus principales aplicaciones es la determinación de calores de mezcla en aleaciones líquidas y la calorimetría de soluciones en metales líquidos. Para esos usos el intervalo de trabajo se ha ampliado hasta 1100°C. Se han determinado con una precisión razonable los calores de reacción entre sólidos y gases corrosivos a 775°C y los calores de reacción entre componentes sólidos hasta 1400°C. (author)Abstract (Russian)
Dlja issledovatel'skih i prakti- cheskih celej trebujutsja nadezhnye dannye o teplovom povedenii veshhestv i o reakcijah mezh- du nimi pri vse bol'shem uvelichenii temperatury. Kalorimetrija javljaetsja samym neposred- stvennym i v nekotoryh sluchajah edinstvennym sposobom poluchenija takih dannyh s dosta- tochnoj stepen'ju tochnosti. Rassmatrivajutsja poslednie dostizhenija v oblasti kalorimet- rov dlja teploemkosti, tepla perehoda i tepla reakcii, rastvora i issledovanija smeshenija pri vysokih temperaturah (≥250°S). V opredelennoj stepeni uchityvajutsja vybor materi- alov dlja kalorimetrov, izmerenie temperatury i jenergii i kontrol' temperatury neposredstvennogo okruzhenija, t.e. jekranov i termostata. V celjah izuchenija teploemkosti za pos- lednie desjat' let bylo dano opisanie znachitel'nogo chisla kalorimetrov. Bol'shinstvo iz nih dejstvuet pri temperature porjadka 500°S, prichem stepen' tochnosti kolebletsja pri- blizitel'no ot ±5 do ±0,1%. Imeetsja dovol'no malo kalorimetrov dlja ispol'zovanija svyshe 1000°S, i v nastojashhee vremja temperaturnyj predel sostavljaet, po-vidimomu, 1700°S. Tep- lovuju harakteristiku perehodov bolee vysokogo porjadka predpochitajut izuchat' v kalori- metrah s adiabaticheskim jekranom. V jetot zhe samyj period podverglis' znachitel'nomu usovershenstvovaniju kalorimetry dlja vysokotemperaturnyh reakcij, i stepen' tochnosti povysilas' priblizitel'no ot ±5 do ±0,5% pri temperature okolo 500°S. Odnoj iz glav- nyh sfer primenenija javljajutsja opredelenie tepla smeshenija dlja zhidkih splavov, a takzhe kalorimetrija rastvora s zhidkimi metallami. Dlja takogo ispol'zovanija rabochij diapazon rasshiren do 1100 °S. Opredeleno, chto temperatura reakcii mezhdu tverdymi veshhestvami i gazami, vyzyvajushhimi korroziju, sostavljala 775°S, i temperatura reakcii mezhdu tver- dymi komponentami opredeljalas' vplot' do 1400°S s priemlemoj stepen'ju tochnosti. (author)Additional details
Additional titles
- Original title (English)
- Calorimetrie a Haute Temperature; Kalorimetriya pri vysokikh temperaturakh; Calorimetria a Temperaturas Elevadas
Publishing Information
- Publisher
- IAEA
- Imprint Place
- Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
- Imprint Title
- Thermodynamics. Vol. I. Proceedings of the Symposium on Thermodynamics with Emphasis on Nuclear Materials and Atomic Transport in Solids
- Imprint Pagination
- 539 p.
- Series
- Proceedings Series
- Journal Page Range
- p. 35-52
- ISSN
- 0074-1884
Conference
- Title
- Symposium on Thermodynamics with Emphasis on Nuclear Materials and Atomic Transport in Solids
- Dates
- 22-27 Jul 1965
- Place
- Vienna (Austria)
INIS
- Country of Publication
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- Country of Input or Organization
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- INIS RN
- 44073942
- Subject category
- S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- ACCURACY; CALORIMETERS; CALORIMETRY; LIQUID METALS; MIXING HEAT; PRECIPITATION; REACTION HEAT; SHIELDS; SOLUTIONS; SPECIFIC HEAT; TEMPERATURE CONTROL; TEMPERATURE RANGE 0400-1000 K; THERMAL TESTING; THERMOSTATS; TRANSITION HEAT
- Descriptors DEC
- CONTROL; CONTROL EQUIPMENT; DISPERSIONS; ELEMENTS; ENTHALPY; EQUIPMENT; FLUIDS; HOMOGENEOUS MIXTURES; LIQUIDS; MATERIALS TESTING; MEASURING INSTRUMENTS; METALS; MIXTURES; NONDESTRUCTIVE TESTING; PHYSICAL PROPERTIES; SEPARATION PROCESSES; TEMPERATURE RANGE; TESTING; THERMODYNAMIC PROPERTIES
Optional Information
- Notes
- 104 refs., 7 figs. Imprint:In two volumes
- Secondary number(s)
- IAEA-SM--66/93