A калориметър бомбае специализиран инструмент, използван за измерване натоплина на горене(Общото енергийно съдържание) на вещество при контролирани условия, богати на кислород, богати на кислород. Ето разбивка на неговата цел и ключови приложения:
Основна цел:
За да определитебрутна топлинна енергияосвободено, когато вещество се подложиПълно горене(изгаряне в кислород). Тази стойност се изразява в енергийни единици на маса (напр. KJ/g, kcal/g, btu/lb).
Основни приложения:
Наука за храна и хранене:
ИзмерваКалорична стойност (калории)на храни (напр. Мазнини, въглехидрати, протеини).
Предоставя данни за хранително етикетиране на пакетирани храни.
Изследване на гориво и енергия:
Определястойност на отоплениена горивата:
Твърди горива (въглища, биомаса, дърво).
Течни горива (бензин, дизел, биогорива).
Газообразни горива (природен газ, пропан).
Използва се от енергийните компании за оценка на качеството и ефективността на горивата.
Материална наука:
Тестови свойства на изгаряне на химикали, полимери, текстил и експлозиви.
Оценява безопасността и стабилността на индустриалните материали.
Наука за околната среда:
Анализира енергийното съдържание на отпадъчните материали (напр. Общински твърди отпадъци) за проекти за отпадъци към енергия.
Оценява ефективността на биогоривата в сравнение с изкопаемите горива.
Как работи (опростено):
Подготовка на пробата:Малка, изсушена проба се претегля и се поставя в тигел вътре в силна камера за "бомба" от неръждаема стомана.
Насищане с кислород:Бомбата се пълни с кислород с високо налягане (∼30 atm), за да се осигури пълно изгаряне.
Запалване:Пробата се запали електрически.
Измерване на топлина:Бомбата е потопена във водна баня. Топлината, освободена по време на горенето, повишава температурата на водата, измерена с прецизен термометър.
Изчисление:Промяната на температурата се използва за изчисляване на енергията, освободена с помощта на известни калориметър константи.
Основни характеристики:
Постоянен обем:Реакциите се появяват в запечатан контейнер, което позволява точно измерване на вътрешната промяна на енергията (ΔU).
Пълно горене:Кислородът с високо налягане осигурява всички въглеродни преобразувания в Co₂, водород в H₂O и т.н.
Висока точност:Калибриран със стандарти като бензоена киселина, за да се сведат до минимум грешките.
Ограничения:
МеркиБрутна калорична стойност (GCV), която включва топлината от кондензацията на водната пара (за разлика от стойността на "нетната", използвана в двигателите).
Не отчита ефективността на храносмилането на човека (за храни) или неефективността на горене в реалния свят (за горива).
Защо „бомба“?
Името се отнася до неговия здрав, запечатан дизайн, способен да издържи реакции с високо налягане--неЕксплозивно тестване!
В обобщение, калориметърът на бомбите е от съществено значение за количествено определяне на присъщата енергия, съхранявана в горими материали, с критична роля в храненето, производството на енергия и безопасността на материалите.