Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА — РЕФЕРАТЫ — Доклад: Температурный гистерезис вгетерогенномкатализе

Температурный гистерезис в гетерогенном катализе

Гудков Б.С., Субботин А.Н., Якерсон В.И.

Использование материалов ЭБ РФФИ

Воспроизведение материалов из ЭБ в любой форме требует письменного разрешения РФФИ. Пользователи вправе в индивидуальном порядке использовать материалы, находящиеся на сайте РФФИ, для некоммерческого использования.

Пользователь обязуется не осуществлять (и не пытаться получить) доступ к каким-либо материалам ЭБ иным способом, кроме как через интерфейс Сайта.

Пользователь обязуется не воспроизводить, не дублировать, не копировать, не продавать, не осуществлять торговые операции и не перепродавать материалы ЭБ для каких-либо целей.

Другие произведения в разделе:

НазваниеАвторРубрикаНомер грантаТекст
1«Магма» в ступкеКалинкин А.М., Калинкина Е.В.химия и науки о материалахнет данных
2«Умные» полимерные гидрогелиФилиппова О.Е.химия и науки о материалахнет данных
3«Фотография» химической реакцииЕремин В.В.
и др.
химия и науки о материалахнет данных
4Аналитикам помогает фторЧупахин О.Н.химия и науки о материалахнет данных
5Атраны — молекулярные бутоныЗайцева Г.С.
и др.
химия и науки о материалахнет данных
  • Книги, изданные при поддержке РФФИ
  • Вестник РФФИ, издание на русском языке
  • Вестник РФФИ, издание на английском языке
  • Вестник РФФИ. Гуманитарные и общественные науки
  • Научно-популярные статьи и фотоматериалы
  • Аннотированные отчеты по проектам РФФИ

© 1992–2020, Российский фонд фундаментальных исследований

Россия, 119334, Москва, Ленинский проспект, 32а, 20-21 этаж
Телефон для справок: +7 (499) 941-01-15

Температурный гистерезис вгетерогенномкатализе

Температурная зависимость степени гидрирования пропилена на никелевом катализаторе с подложкой. Гистерезис в этой реакции, по сравнению с гидрированием CO, менее

Температурный гистерезис вгетерогенномкатализе

Другие доклады по предмету

Температурный гистерезис вгетерогенномкатализе

Гетерогенный катализ — та область науки, в которой действуют и которой управляют два рода законов: чисто химические и законы физики поверхности твердого тела. По этой причине, в частности, в гетерогенном катализе существует множество явлений, трудно поддающихся объяснению, а иногда, наоборот, получающих сразу несколько противоречащих друг другу трактовок.

В ряду подобных явлений находится и температурный гистерезис. Вообще, гистерезисные эффекты — это опровержение ставшего поговоркой тезиса о том, что от перемены мест слагаемых результат не меняется. Иногда меняется. Наличие гистерезиса означает, что, двигаясь в одном направлении, мы видим не ту картину, которая возникнет перед нами, когда направление движения меняется на противоположное. Как если бы мы просматривали киноленту и потом, перематывая ее назад, обнаружили на экране не те же самые кадры, хотя и в обратной последовательности, а совсем другие. В нашем случае это выражается в том, что, постепенно повышая температуру, мы фиксируем в каждой точке ту или иную скорость реакции или степень превращения исходного вещества, а начав охлаждение, получаем в тех же температурных точках другую скорость или другую степень превращения. Эта “другая” скорость, измеренная при определенной температуре, может быть меньше первой, и тогда мы называем полученную зависимость гистерезисом “по часовой стрелке”. Но она может быть и больше, и такую зависимость именуют гистерезисом “против часовой стрелки”. Восходящая (полученная при повышении температуры) и нисходящая (при понижении) ветви температурной зависимости образуют петлю гистерезиса.

Петли температурного гистерезиса “по часовой стрелке” и “против часовой стрелки”Примеров температурного гистерезиса в гетерогенном катализе известно не то чтобы очень много, но и немало. Гистерезисные эффекты наблюдались в реакциях окисления монооксида углерода*, водорода, некоторых углеводородов, а именно метана и бензола, синтеза аммиака из азота и водорода, окисления и даже обмена изотопами между молекулами водорода и дейтерия. Все это — реакции разного типа и проводились они на различных катализаторах — чистых металлах, металлах на той или иной подложке, разнообразных оксидах.

* Таких примеров больше всего. Ликвидация или утилизация монооксида углерода СО (в быту его называют угарным газом) — большая проблема в областях техники, связанных со сжиганием углеродного топлива (автомобильные двигатели, топливные электростанции, котельные и т.п.).

Чем же объясняют появление температурных гистерезисов? Мы не будем останавливаться на частных версиях, применимых лишь к отдельным конкретным случаям. Обратимся к наиболее общему, да к тому же самому распространенному толкованию.

В химической кинетике существует понятие стационарного состояния катализатора, когда каталитическая система пребывает в динамическом равновесии с окружающей реакционной средой. При изменении состава среды может варьироваться и состояние катализатора. Если изменение происходит постепенно, без резких скачков, то и при обратном ходе катализатор пройдет через те же самые состояния, и никакого гистерезиса не будет. Но в некоторых случаях постепенное накопление количественных изменений приводит к резкому, скачкообразному переходу катализатора в новое состояние с иной структурой поверхности, иной степенью окисления, иным фазовым составом и т.п. В этом новом стационарном состоянии и активность катализатора может стать совсем другой. И если оно достаточно стабильно, то обратное изменение состава реакционной среды не сразу ведет к возврату катализатора в первоначальное состояние. Иными словами, тогда неизбежно возникает гистерезис: при одном и том же составе скорости реакций в условиях роста концентрации какого-то компонента и в условиях ее уменьшения будут отличаться. Так вполне логично объясняется происхождение концентрационного гистерезиса.

В принципе подобные перемены могут происходить с катализатором и при изменении температуры. Поэтому описанный подход был распространен и на температурный гистерезис. Казалось бы, это вполне оправданно, поскольку множественность стационарных состояний при температурном гистерезисе наблюдалась, как было сказано, преимущественно в окислительных реакциях, а именно в них реакционная среда наиболее заметно влияет на состояние катализатора. Однако, анализируя литературные данные, нельзя не заметить, что в ряде работ восходящие и нисходящие ветви температурной зависимости степени превращения исходных продуктов имели плавный, постепенный ход, без резких скачков и перепадов. А это вряд ли согласуется с концепцией множественности стационарных состояний как причины гистерезиса.

Температурная зависимость степени окисления СО на оксиде меди без носителя (слева) и на палладиевом катализаторе, нанесенном на оксид алюминия. В первом случае петля гистерезиса замкнута, во втором — открыта. Это — примеры сильного гистерезисного эффекта. Даже прекратив нагревание реакционной смеси, не удается снизить ее температуру до начальной, окисление продолжается в режиме самоподдержания.

Столкнувшись в своей работе с феноменом температурного гистерезиса “против часовой стрелки”, мы попытались истолковать его. И вскоре поняли, что прежде должны выполнить обширное систематическое исследование, чтобы свести к минимуму роль частностей, не имеющих общего значения. Для этого было необходимо изучить как можно более широкий круг катализаторов и химических реакций по единой методологии, т.е. в одной и той же установке, с помощью одинаковых приемов и приборов, как бы “одними руками”.

Анализ экспериментальных результатов, полученных уже на начальном этапе, еще больше усилил наше критическое отношение к объяснению температурного гистерезиса множественностью стационарных состояний.

Во-первых, на всех без исключения кривых, описывающих зависимость степени превращения исходного вещества от температуры реакции, были обнаружены промежуточные точки. Ни разу нам не удалось наблюдать мгновенного скачка от одного уровня активности катализатора к другому, даже если степень превращения очень сильно возрастала в узком диапазоне температур. Однако нельзя было исключить, что температурный шаг все же слишком велик и мы попросту не замечаем скачка. Поэтому мы использовали установку, позволяющую осуществлять постепенное безынерционное изменение температуры в реакторе от одного замера к другому с самым малым шагом, буквально в 1-2°С.

Во-вторых, общий вид гистерезисных кривых очень мало зависел от того, какой катализатор использовался, и был ли он с подложкой или без нее. Так, петли гистерезиса в реакции окисления монооксида углерода на оксиде меди без носителя и в той же реакции, но на металлическом палладии, нанесенном на подложку из оксида алюминия, оказались весьма похожими. Более того, довольно близкими были и температурные интервалы, в которых разыгрывались гистерезисные явления в обеих каталитических системах. Приведенный пример — далеко не единственный, а один из множества. Как мы уже говорили, катализатор переходит в новое стационарное состояние под влиянием реакционной среды, и трудно предположить, чтобы она одинаково воздействовала и на оксид меди, и на металлический палладий. Слишком различны они по своей природе.

В-третьих, похожие явления наблюдались не только на разных катализаторах, но и в разных реакциях. Например, при гидрировании монооксида углерода до метана (эту реакцию называют еще метанированием) на никелевом катализаторе с подложкой температурная зависимость степени превращения СО в СН4 имела явное сходство с зависимостями в только что приведенных реакциях окисления СО. Гидрирование (восстановление) и окисление — совершенно разные реакции, в определенном смысле они даже противоположны, а вид кривых и температурные диапазоны весьма близки. Мы провели и метанирование, и окисление СО на одном и том же никелевом катализаторе, специально разработанном для метанирования, — и в обоих случаях выявили температурный гистерезис. Естественно, что его петли отличались, так как катализатор изначально предназначался для гидрирования, которое и имело некоторое преимущество. Множественностью стационарных состояний объяснить описанные наблюдения было бы затруднительно, потому что действие на катализатор окислительной реакционной среды и восстановительной принципиально отличается. Свойства поверхности катализатора в столь разных средах просто не могут меняться одинаково.

Температурная зависимость степени гидрирования (метанирования) СО на никелевом катализаторе с подложкой. Эта восстановительная реакция противоположна окислению, но петли гистерезиса и его температурный интервал сходны.
Температурные зависимости степени метанирования (цветная кривая) и степени окисления СО на никелевом катализаторе. Эти столь различающиеся реакции проведены на катализаторе, специально разработанном для метанирования. Именно поэтому гистерезисный эффект в первом случае сильнее.Как мы видим, характер температурных зависимостей явно не связан ни с типом реакции, ни с природой катализатора. Таким образом, вклад множественности стационарных состояний в появление температурного гистерезиса, по крайней мере в рассмотренных случаях, не может быть решающим.

Тогда как же объяснить описанные явления? Прежде всего обратим внимание, что окисление СО, метана, бензола и водорода, синтез аммиака, а также метанирование СО (добавим к этому и гидрирование пропилена, о котором еще пойдет речь) — это экзотермические реакции, т.е. идут они с выделением, а не с поглощением тепла. Вряд ли это обстоятельство, на которое до сих пор фактически не обращали внимания, может быть случайным. Единственное исключение — эндотермическая реакция изотопного обмена между водородом и дейтерием, которое, возможно, как раз и подтверждает правило.

Что такое гистерезис в электротехнике и электронике?

Некоторые физические и другие системы с запаздыванием отвечают на различные воздействия, приложенные к ним. При этом отклик на воздействие во многом зависит от текущего состояния системы и определяется предысторией настоящего состояния. Для описания таких явлений применяется термин – гистерезис, что в переводе с греческого означает отставание.

Что такое гистерезис?

Говоря простым и понятным языком – гистерезис это ответная, запоздалая реакция некой системы на определённый раздражитель (воздействие). При устранении причины, вызвавшей ответную реакцию системы, либо в результате противоположного действия, она полностью или частично возвращается к первоначальному состоянию. Причём для такого явления характерно то, что поведение системы между крайними состояниями не одинаково. То есть: характеристики перехода от первоначального состояния и обратно – сильно отличаются.

Явление гистерезиса наблюдается:

  • в физике;
  • электротехнике и радиоэлектронике;
  • биологии;
  • геологии;
  • гидрологии;
  • экономике;
  • социологии.

Гистерезис может иметь как полезное, так и пагубное влияние на происходящие процессы. Это отчётливо просматривается в электротехнике и электронике, о чём речь пойдёт ниже.

Динамический гистерезис

Рассмотрим явление запаздывания ответной реакции во времени на примере механической деформации. Предположим у нас есть металлический стержень, обладающий упругой деформацией. Приложим к одному концу стержня силу, направленную в сторону другого конца, который покоится на опоре. Например, поставим стержень под пресс.

По мере возрастания давления, тело будет сжиматься. В зависимости от механических характеристик металла, реакция стержня на приложенную силу (напряжение) будет проявляться по-разному: вначале сила упругости постепенно будет возрастать, потом она резко устремится к пороговому значению. Достигнув порогового значения, сила упругого напряжения уже не сможет противодействовать возрастающему нагружению.

Если увеличивать силу давления, то в стержне произойдут необратимые изменения – он, либо изменит свою форму, либо разрушится. Но мы не будем доводить наш эксперимент до такого состояния. Начнём уменьшать силу давления. Реакция напряжения при этом будет меняться зеркально: вначале резко понизится, потом постепенно будет стремиться к нулю, по мере разгрузки.

Отставание процесса развития деформации во времени, под действием приложенного механического напряжения вследствие упругого гистерезиса описывается динамической петлей (см. рис. 2). Явление обусловлено особенностями перемещений дислокаций микрочастиц вещества.

Различают упругий гистерезис двух видов:

  1. Динамический, при котором напряжения изменяются циклически, а максимальная амплитуда напряжений не достигает пределов упругости.
  2. Статический, характерный для вязкоупругих или неупругих деформаций. При таких деформациях полностью, либо частично исчезают напряжения при снятии нагрузки.

Причиной динамического гистерезиса являются также силы термоупругости и магнитоупругости.

Петля гистерезиса

Кривая, характеризующая ход зависимости ответной реакции системы от приложенного воздействия называется петлёй гистерезиса (показана на рис. 1).

Рис. 1. Петля гистерезиса

Все петли, характеризующие циклический гистерезис, состоят из одной или нескольких замкнутых линий различной формы. Если после завершения цикла система не возвращается в первоначальное состояние, (например, при вязкоупругой деформации), то динамическая петля имеет вид кривой, показанной на рисунке 2.

Рис. 2. Динамическая петля

Анализ гистерезисных петель позволяет очень точно определить поведение системы в результате внешнего воздействия на неё.

Гистерезис в электротехнике

Важными характеристиками сердечников электромагнитов и других электрических машин являются параметры намагничивания ферромагнитных материалов, из которых они изготавливаются. Исследовать эти материалы помогают петли ферромагнетиков. В данном случае прослеживается нелинейная зависимость внутренней магнитной индукции от величины внешних магнитных полей.

На процесс намагничивания (перемагничивания) влияет предыдущее состояние ферромагнетика. Кроме того, кривая намагничивания зависит от типа ферромагнитного образца, из которого состоит сердечник.

Если по катушке с сердечником циркулирует переменный ток, то намагничивания образца приводит к отставанию намагничивания. В результате намагничивания сердечника происходит сдвиг фаз в цепи с индуктивной нагрузкой. Ширина петли гистерезиса при этом зависит от гистерезисных свойств ферромагнетиков, применяемых в сердечнике.

Это объясняется тем, что при изменении полярности тока, ферромагнетик какое-то время сохраняет приобретённую ориентацию полюсов. Для переориентации этих полюсов требуется время и дополнительная энергия, которая израсходуется на нагревание вещества, что приводит к гистерезисным потерям. По величине потерь материалы подразделяются на магнитомягкие и магнитотвёрдые (см. рис. 3).

Рис. 3. Классификация магнитных материалов

Магнитный гистерезис в ферромагнетиках отображает зависимость вектора намагничивания от напряженности электрического поля (см. Рис. 3). Но не только изменение поля по знаку вызывает гистерезис. Вращение поля или (что, то же самое) магнитного образца, также сдвигает временные характеристики намагничивания.

Рис. 4. Петли гистерезиса под действием изменения напряжённости поля

Обратите внимание, что на рисунке изображены двойные петли. Такие петли характерны для магнитного гистерезиса.

В однодоменных ферромагнетиках, которые состоят из очень маленьких частиц, образование доменов не поддерживается (не выгодно с точки зрения энергетических затрат). В таких образцах могут происходить только процессы магнитного вращения.

Рис. 5. Механизм возникновения петли магнитного гистерезиса

В электротехнике гистерезисные свойства используются довольно часто:

  • в работе электромагнитных реле;
  • в конструкциях коммутационных приборов;
  • при создании электромоторов и других силовых механизмов.

Явления диэлектрического гистерезиса

У диэлектриков отсутствуют свободные заряды. Электроны тесно связаны со своими атомами и не могут перемещаться. Другими словами, у диэлектриков спонтанная поляризация. Такие вещества называются сегнетоэлектриками.

Однако под действием электрического поля заряды в диэлектриках поляризуются, то есть изменяют ориентацию в противоположные стороны. С увеличением напряжённости поля абсолютная величина вектора поляризации возрастает по нелинейному принципу. В определённый момент поляризация достигает насыщённости, что вызывает эффект диэлектрического гистерезиса.

На изменение поляризации уходит часть энергии, в виде диэлектрических потерь.

Гистерезис в электронике

При срабатывании различных пороговых элементов, часто применяемых в электронных устройствах, требуется задержка во времени. Например, гистерезис используется в компаратороах или триггерах Шмидта с целью стабилизации работы устройств, которые могут срабатывать в результате помех или случайных всплесков напряжения. Задержка по времени исключает случайные отключения электронных узлов.

На таком принципе работает электронный термостат. При достижении заданного уровня температуры устройство срабатывает. Если бы не было эффекта задерживания, частота срабатываний оказалась бы неоправданно высокой. Изменение температуры на доли градуса приводило бы к отключению термостата.

На практике часто разница в несколько градусов не имеет особого значения. Используя устройства, обладающего тепловым гистерезисом, позволяет оптимизировать процесс поддержания рабочей температуры.

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА — РЕФЕРАТЫ — Доклад: Температурный гистерезис вгетерогенномкатализе

Med-books.by — Библиотека медицинской литературы . Книги, справочники, лекции, аудиокниги по медицине. Банк рефератов. Готовые медицинские рефераты. Всё для студента-медика .
Скачать бесплатно без регистрации или купить электронные и печатные бумажные медицинские книги (DJVU, PDF, DOC, CHM, FB2, TXT), истории болезней, рефераты, монографии, лекции, презентации по медицине.

Реферат: Температура тела. Виды термометрии

Содержание:
1. Введение
2. Термометрия и ее виды
3. Лихорадка и ее виды
4. Уход за лихорадящими больными
5. Список литературы

Введение
Измерение и наблюдение за температурой тела является обязательной ежедневной процедурой, связанной с уходом за больным человеком, так как изменения и колебания температуры тела, в особенности ее повышение, говорят о начале заболевания.
У здорового человека температура тела является постоянной с небольшими колебаниями в утренние и вечерние часы (36-37° С). Утром температура ниже на несколько десятых градуса, а вечером выше. Считается, что она не должна превышать 37°С, а колебания находятся в пределах от 0,3 до 1° С. Такое постоянство температуры зависит от процессов теплопродукции и теплоотдачи. У пожилых людей температура немного ниже. В прямой кишке, паховой складке, полости рта, влагалище температура на 1° С выше, чем температура кожи в подмышечной области. У детей, имеющих более интенсивные обменные процессы и менее совершенную терморегуляцию температура также может быть повышена. У женщин температура тела определяется фазой менструального цикла: в период овуляции она немного повышается. Это так называемые физиологические колебания температуры.
Почти у всех людей обнаруживаются суточные колебания температуры, обычно составляющие 0.1-0.6 градусов Цельсия. Максимальная температура тела регестрируется во второй половине дня между 17 и 21 часами, а минимальная – рано утром между 3 и 6 часами. Летом температура тела обычно выще на 0.5 чем зимой. Повышается температура также после приема пищи, интенсивной мышечной работе, сильном волнении.

Термометрия и ее виды
Измерение температуры тела носит название термометрии.
Измеряют температуру тела медицинским термометром. Наиболее широко применяется термометр, состоящий из стеклянной трубки с капиллярным просветом, на конце которой имеется резервуар, заполненный ртутью. Трубка прикреплена к шкале, на которой нанесены деления — от 34 до 42° С. Медицинский термометр является максимальным, так как его капилляр имеет сужение, препятствующее обратному движению ртути в резервуар при окончании тепловых воздействий на него. Для возвращения ртути в резервуар термометра его необходимо несколько раз встряхнуть. Делать это надо осторожно, чтобы не уронить термометр или не ударить его о близстоящие предметы. После использования термометр необходимо вымыть теплой водой с мылом, насухо вытереть и, стряхнув ртуть до начального уровня, поместить в специальный футляр. Перед подачей больному термометра необходимо осмотреть подмышечную впадину и насухо вытереть ее. Наличие влаги может занизить показания термометра. Термометр надо положить так, чтобы ртутный резервуар со всех сторон соприкасался с телом в самой глубине подмышечной впадины, не смещаясь в течение всего времени измерения. Длительность измерения температуры не менее 10 мин. Между термометром и телом не должно попадать белье. Ослабленным больным при измерении температуры необходимо придерживать руку. У очень истощенных и тяжелобольных можно измерять температуру в прямой кишке, где она будет на 0,5-1° С выше. Противопоказаниями к измерению температуры таким способом служат задержка стула, понос, заболевания прямой кишки. Перед введением в прямую кишку термометр надо смазать вазелином или любым другим жиром, а затем вставить на половину длины при положении больного на боку. Ягодицы должны плотно прилегать одна к другой. После каждого измерения температуры в прямой кишке термометр тщательно моют теплой водой и дезинфицируют в спирте или в 0,5% растворе хлорамина. Температуру тела измеряют дважды в сутки: между 6 и 8 ч утра и в 16-18 ч дня. Больной при этом должен лежать или сидеть. В указанные часы можно судить о максимальной и минимальной температуре. В случае необходимости более точного представления о суточной температуре можно измерять ее каждые 2-3 ч. Повышение температуры выше 37°С называется лихорадкой. О повышении температуры необходимо сообщить врачу.
Помимо ртутных медицинских термометров, применяют электротермометры, удобные для определения местной температуры кожи и слизистых оболочек. К сожалению, большинство электротермометров «одноразовые», т.е. в них невозможно заменить батарейку.. Имеются также термометры, позволяющие регистрировать температуру тела в течение длительного времени.
Для графического изображения суточных колебаний температуры тела составлябт температурнве листы. По оси абсцисс откладывают дни болезни, а по оси ординат располагают температурную сетку. Причем каждое деление соответствует 0.2 градуса Цельсия. Соответствующими точками в лист вносят результаты, которые соединяют температурными кривыми. В температурный лист также вносят сведения о контроле АД, пульса, частоты дыхания.
Лихорадка и ее виды
Лихорадка представляет собой повышение температуры тела, обусловленное нарушением и перестройками процессов терморегуляции. Проявленеи лихорадки связывают с образованием в организме специфических веществ – пирогенов, изменяющих активность терморегуляторных центров. Чаще всего в роли пирогенов выступают различные патогенные бактерии и вирусы, а также продукты их распада. Поэтому лихорадка – ведущий симптом многих инфекций. Лихорадочные реакции могут наблюдаться и при воспалениях неинфекционной природы (септических), которые вызваются механическими, физическими или химическими повреждениями. Лихорадкой также сопровождается некроз тканей в результате нарушения кровообращения (например при инфаркте миокарда), некоторые эндокринные заболевания, злокачественные опухоли, аллергические реакции, нарушения функций ЦНС.
Лихорадку рассматривают как приспособительную реакцию организма, стимулирующую необходимые обменые процессы и облегчающую борьбу с проникшими в организм бактериями и вирусами. Искусственное повышение температуры используется при вялотекущих инфекциях в лечебных целях (пиротерапия). Однако во многих случаях лихорадка может играть крайне неблагоприятную роль в течении болезни и ее исходе. Поэтому оценка лихорадки требует индивидуального и дифференцированного подхода.
По степени повышения температуры тела выделяют лихорадку:
1. Субфебрилльную ( не выше 38)
2. Умеренную ( 38-39)
3. Высокую (39-41)
4. Гиперпиретическую (свыше 41)
Лихорада часто подчиняется суточным колебаниям ритмов, когда более высокая температура отмечается в вечернее время. А более низкая – утром.
Выраженность лихорадочной реакции зависит не только от характера вызвавшего ее заболевания. Но и от реактивности организма. Так у пожилых и ослабленных людей некоторые вопсалительные процессы могут течь без выраженной лихорадки, например -–острая пневмония. Кроме того больные субъективно по-разному переносят повышение температуры. У некоторых тяжелое недомогание возникает даже при субфебрильных температурах, другие хорошо переносят даже очень высокие.
По длительности течения выделяют лихорадку:
1. Мимолетная(несколько часов)
2. Острая(до 15 суток)
3. Подострую(15-345)
4. Хроническую( свыше 45 суток)
При длительном течении лихорадочного заболевания выделяют различные типы лихорадок:
• Постоянная – суточные колебания температуры не превышают 1С (крупозная пневмония)
• Ремиттирующая – суточные колебания температуры превышают 1С, причем периоды нормализации температуры отсутствуют
• Перемежающаяся — суточные колебания температуры более 1С, но в утренние часы наблюдается снижение до нормального уровня
• Гектическая – колебания достигают 4-5С в сутки, характеризуется резким подъемом и быстрым спадом температуры(сепсис)
• Извращенная – смена суточного ритма температуы, когда более высокая температура регестрируется утром, а более низкая – вечером.
• Неправильная – отсутствие закономерностей колебания в течении суток.
• Возвратная – с четким чередоваанием лихорадочных и безлихорадочных периодов
• Волнообразная – постепенное нарастание и плавное снижение температуры
По скорости снижения температуры:
• Критическое падение
• Литическое падение

Уход за лихорадящими больными

Выделяют 3 стадии лихорадки:
1. Период нарастания температуры – преобладание теплопродукции над теплоотдачей (сужение сосудов и уменьшение потоотделения), мышечная дрожь, озноб,боли в мышцах,недомогание, головная боль, иногда побледнение и цианоз конечностей. Больного необходимо уложить в постель и согреть (грелкки, дополнительное одеяло).
2. Период сохранения температуры – ослабевают озноб и мышечная дрожь, бледность кожи сменяется гиперемией, оющая слабость, головная боль, чувство жара, сухость во рту, тахикардия, тахипноэ, иногда – снижение АД. В ряде случаев состояние сердечно-сосудистой системы имеет решающее значение в прогнрозе олихорадочного заболевания. Возможны головные боли, бессоница, бред, судороги у маленьких детей.
При сильной головной боли на лоб возможно приложиь пузырь со льдом. Необходим уход за полостью рта. Появляющиеся трещины на губах смазывают вазелиновым маслом. Целесообразно частое дробное питание, стараясь организовывать кормление в периоды более низкой температуры. Учитывая наличие интоксикации больным необходимо обильное питье, часто, но небольшими глотками. При возниконовении запоров следует своевременно назначать клизму или слабительное. Больным подают судно и мочеприемник, при длительном постельном режиме проводят профилактику пролежней.
3. Период спада температурыы — преобладание теплоотдачи над теплопродукцией в следствии расширения периферических кровеносных сосудов и значительного потоотделения. Резкое падение температуры может привести к коллаптоидному состоянию – острая сердечная недостаточность, резкая слабость, обильное потоотделение,падение АД, учащение пульса и снижение его наполнения его вплоть до нитевидного. Это требует срочных мероприятий от медицинских работников.
Больного обкладывают грелками, согревают, дают крепкий сладкий чай или кофе, своевременно меняют нательное и постельное белье.

Список литературы
1. Введение в клиническую медицину. Основы ухода за больными. СПб., 2000.
2. Гребнев А.Л., Шептулин А.А. Основы общего ухода за больными. М., 1991
3. Маколкин В.И. с соавт. Сестринское дело в терапии. М., 2000.
4. Мурашко В.В. с соавт. Общий уход за больными. М., 1988.
5. Современный справочник медицинской сестры. Автор — составитель Садикова Н.Б. Минск, 1999.
6. Справочник медицинской сестры по уходу. М., 1994.
7. Старухин. А. Секреты старой сиделки. М., 2001.
8. Комли М. Учиться слушать. Азбука общения для работающих с пожилыми людьми. М., 1999.
9. Корюхин Э.В. Уход за престарелыми на дому. Пособие для патронажных работников. М., 1999.

Доклад на тему Термометр сообщение

Термометр — это прибор, предназначенный для измерения температуры воздуха окружающей среды. Прибор позволяет определить температуру различных сред при контакте с ней: вода, воздух, внутренняя среда организма и др.

В зависимости от того где применяется термометр: в производственных помещениях, дома, на улице и т.д. существуют несколько их видов. Например, бытовой термометр показывает температуру воздуха в доме, и здесь будет уместно говорить именно о жидкостном термометре.

Механические термометры применяются для регулирования температуры в системах автоматизации. Также существуют инфракрасные, газовые, электронные термометры, термоэлектрические и газовые.

Здесь будут изложены принцип работы жидкостного, механического и газового термометров:

Принцип работы жидкостного термометра.

Если разогреть такой термометр произойдёт расширение в нём жидкости. Обычно ЖТ заполнен ртутью (обычный бытовой градусник для измерения температуры тела), но ртуть имеет токсическое воздействие на организм, если его разбить, а это очень опасно. Поэтому его заменяют термометром наполненным спиртом. Хотя существуют споры, какой термометр лучше, ведь термометр с ртутью показывает более точный результат.

В метеорологии чаще используют спиртовой термометр. Объясняется это тем, что он может спокойно нагреваться до 600 градусов с погрешностью не более 1градуса по Цельсию.

Ртутный термометр может показывать температуру не более 38 градусов по Цельсию. При достижении 39-44 градусов жидкость в нем начинает густеть и дальнейшее измерение становиться невозможным!

Механические термометры

Все знают, что металлические предметы, как известно, расширяются под действием высокой температуры. Именно это и дало начало механическим термометрам. Такой термометр обойдётся относительно недорого, и он прост в использовании.

Применяется данный термометр в различных производственных системах сигнализации.

Газовые термометры

Не существенно отличаются от механических и жидкостных. Такой термометр заряжен гелием, неоном, аргоном либо другими благородными газами. ГТ имеет высокий температурный спектр определения: от -240 градусов по Цельсию до 990 градусов. Профессионалы не рекомендуют применять газовые термометры для точных замеров, так как погрешность их велика.

Сообщение про Термометры

Термометр берет свои истоки происхождения с начала 1597 года, тогда итальянский ученый Галилео Галилей создал прибор определяющий насколько поднимается вода если ее нагреть. Прибор не имел шкалу, а на его показатели влияло только атмосферное давление. Состоял этот аппарат из трубки, которая была припаяна к шару.

Ученые того времени вплотную занимались созданием аппарата, который мог точно измерять температуры, чтоб облегчит человеку жизнь. Ведь знать температурные режимы чрезвычайно важно.

Итальянскому ученому Санторио Санторио, удалось изобрести очень громоздкий прибор, которым стало возможным измерить температуру человека. В этом приборе, так же, как и у Галелео основой был шар с трубкой не ровной формы, но на ней были размечены деления, а на ее конце была окрашенная жидкость.

Попытка усовершенствования прибора Галилео была Флорентийскими учёными, они добавили в его прибор шкалу из бусин. Через время ученые еще размышляли над усовершенствованием прибора Галилео, и на свет появились первые термометры с использованием жидкости. Но и эти изобретения были не совершенны, так как они лопались при замерзании воды, через время для их изготовления стали использовать как жидкость – винный спирт.

Удалось усовершенствовать изобретение Галилео его ученику, физику Эваджелисту Торричели, в результате его опытов термометры стали наполнять ртутью, затем переворачивали, добавляли в шар спирт, который предварительно подкрашивали и запаивали конец трубки.

Физиком Габриэлем Фаренгейтом был разработан свой способ изготовления шкалы термометра, он разделил ее на три основные деления:

  1. 0 градусов – температура воды и льда;
  2. 32 градусов – температура при смешивании воды и льда;
  3. 212 градусов – температура кипения воды.

Андерс Цельсий разделил свою шкалу на два постоянных значения, которых он высчитал:

  1. 0 градусов – температура, при которой плавится лед;
  2. 100 градусов – температура кипения воды.

Лорд Кельвин при создании своей шкалы, за точку отсчета выставил температуру – 273,1 градусов, это температура, при которой охлаждение тел невозможно.

На сегодняшний день самой распространенной шкалой термометра во всем мире считается шкала ученого Цельсия, шкалу термометра, изобретенной Кельвином активно используют ученые для своих исследований, шкалой термометра, изобретенной Фаренгейтом пользуется, и по сей день Англия и США.

Картинка к сообщению Термометр

Популярные сегодня темы

  • Ломоносов Михаил

Правление Петра I послужило для дальнейшего развития русского народа. Все больше стало появляться образованных людей не только дворянского сословия, но и из бедной прослойки масс.

Россия предоставляет своим гражданам огромное количество различных услуг, которые тем или иным образом направлены на создании комфортных условий для проживания любого человека в стране

Среди всего многообразия представителей животного мира выделяют группу животных, которые одинаково предпочитают в качестве еды как остатки растительной пищи, так и животной. К этой категории

Юрий Алексеевич Гагарин родился в марте 1934 года, в Смоленской области в небольшой деревушке под названием Клушино. Семья у Юры была не богатой, родители были обычными работягами.

Геродот по праву является отцом истории. Именно он создал первый в мире трактат, в котором описал обычаи народов, а также события греко-персидских сражений. Этот и многие другие труды сделали

Одна группа звезд известна человечеству более двух тысячелетий. Это созвездие Рыбы. Местоположение на карте звезд Оно невзрачно на звездном небе,

Реферат на тему “Температура и её значение”

Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода.

Содержание

Введение
Глава 1. Термопреобразователи для измерения криогенных температур
1.1. Медь-константановый термопреобразователь
1.2. Термопреобразователи из сплавов Кондо в паре с обычными термоэлектродами
Глава 2. Государственная поверочная схема
2.1. Эталоны
2.1.1. Государственный первичный эталон
2.1.2. Вторичные эталоны
2.2. Рабочие эталоны
2.2.1. Рабочие эталоны 1-го разряда
2.2.2. Рабочие эталоны 2-го разряда
2.2.3. Рабочие эталоны 3-го разряда
2.3. Рабочие средства измерительной техники
Заключение
Список использованных источников

Введение

Внимание!

Если вам нужна помощь с академической работой, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 экспертов готовы помочь вам прямо сейчас.

Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества — теплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода.

Из того, что температура — это кинетическая энергия молекул, ясно, что наиболее естественно измерять её в энергетических единицах (то есть в системе СИ в джоулях). Однако измерение температуры началось задолго до создания молекулярно-кинетической теории, поэтому практические шкалы измеряют температуру в условных единицах — градусах.

В равновесном состоянии температура имеет одинаковое значение для всех макроскопических частей системы. Если в системе два тела имеют одинаковую температуру, то между ними не происходит передачи кинетической энергии частиц (тепла). Если же существует разница температур, то тепло переходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой, потому что суммарная энтропия при этом возрастает.

Температура связана также с субъективными ощущениями «тепла» и «холода», связанными с тем, отдаёт ли живая ткань тепло или получает его.

Температура играет важную роль в повседневной жизни, в познании природы, исследовании новых явлений, а ее единица — кельвин К — является одной из семи основных единиц, на которых основана Международная система единиц. В состав производных величин СИ, имеющих специальное название, входит температура Цельсия, измеряемая в градусах Цельсия[1]. На практике часто применяют градусы Цельсия из-за исторической привязки к важным характеристикам воды — температуре таяния льда (0 °C) и температуре кипения (100 °C). Это удобно, так как большинство климатических процессов, процессов в живой природе и т. д. связаны с этим диапазоном. Изменение температуры на один градус Цельсия тождественно изменению температуры на один Кельвин. Поэтому после введения в 1967 г. нового определения Кельвина, температура кипения воды перестала играть роль неизменной реперной точки и, как показывают точные измерения, она уже не равна 100 °C, а близка к 99,975 °C. Существуют также шкалы Фаренгейта и некоторые другие. Согласно статистическим данным около 40 % всех измерений приходятся на температурные [1]. В некоторых отраслях народного хозяйства эта доля значительно выше. Так, в энергетике температурные измерения составляют до 70 % общего количества измерении. Огромное значение имеет температура при контроле, автоматизации и управлении технологическими процессами. Точность соблюдения температурного режима часто определяет не только качество, но и принципиальные возможности применения продукции в определенных целях, например при выращивании полупроводниковых монокристаллов. В современных условиях технологические требования к точности поддержания температуры.

Глава 1. Термопреобразователи для измерения криогенных температур

Характерной особенностью термоэлектрического метода измерения низких температур является то, что с убыванием температуры ухудшаются условия генерирования термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) [3].

1.1. Медь-константановый термопреобразователь

Медь-константановый термопреобразователь в практике измерения низких температур получил наиболее широкое применение. Условное обозначение номинальных статических характеристик (НСХ) преобразования в соответствии с ДСТУ 2837-94 [4]: МК (М) с термоэлектродами медь (М1) и сплав копель МНМц 43…0,5 (56 % Cu – 44 % Ni) для диапазона измеряемых температур -200…+400 ºС (70…670 К). В отличие от электродов из чистых металлов сплавы часто выходят за рамки требований по однородности, предъявляемых к термоэлектродам. Особенно это относится к константану, выбор которого для измерения низких температур требует особой тщательности и внимания. Для термопреобразователей пригоден только термопарный константан. Обычная электротехническая медь удовлетворяет требованиям по однородности [5]. ТЭДС медь-константанового термопреобразователя убывает с температурой и при 20 К становится меньше 5 мкВ/К. При температурах ниже тройной точки водорода (13,81 К) используются сплавы Кондо, значительно более эффективные, чем медь-константановые термопреобразователи в диапазоне температур 2…20 К [6].

1.2. Термопреобразователи из сплавов Кондо в паре с обычными термоэлектродами

Такие термопреобразователи эффективны при измерениях температур ниже тройной точки водорода. Сплавы Кондо представляют твердые растворы, в которых в обыкновенном металле в очень небольших количествах растворены переходные или редкоземельные металлы. Молярное содержание растворов составляет от нескольких тысячных до нескольких десятых долей процента. Для них характерна очень большая по сравнению со всеми остальными металлами и сплавами ТЭДС. Наиболее исследованы растворы железа, кобальта, марганца, серебра, меди [7]. На рис. 1.1 и 1.2 представлены температурные зависимости полной и дифференциальной ТЭДС для термопар, которые составлены из термоэлектродов, изготовленных из сплава золота и кобальта (молярное содержание 2,1 %), и других металлов [8].

В соответствии с ДСТУ 3622-97 [9] при измерении «гелиевых» и «водородных» температур наиболее применим термопреобразователь, в котором один из термоэлектродов изготовлен из сплава золота и железа (молярное содержание 0,07 %). На рис. 1.3 представлена температурная зависимость интегральной ТЭДС такого термоэлектрода в паре с медью и хромелем, на рис. 1.4 — температурная зависимость чувствительности этого термопреобразователя [8].

Невоспроизводимость значений Е(Т), связанная с повторением циклов охлаждения, не превышает ± 0,01 % при измерении «гелиевых» температур и уменьшается с повышением температуры [10].

Разброс значений ТЭДС для 15 произвольно выбранных термоэлектродов одной и той же катушки имеет наибольшее значение при 4,2 К и соответствует ± 0,2 % [11].

Для измерений в диапазоне температур 1…80 К рекомендуются термопреобразователи, у которых электроды изготовлены из сплавов серебро-золото (молярное содержание 0,37 %) и золото-железо (молярное содержание 0,03 %) в соответствии с ДСТУ 2857-94 [12]. С понижением температуры чувствительность повышается и составляет 10 мкВ/К при 2 К, 14 мкВ/К при 10 К и 8 мкВ/К при 40 К. При индивидуальном установлении номинальной статической характеристики ее погрешность достигает 0,1 К в соответствии с ДСТУ 2837-94 [4].

Для измерения низких температур разрабатываются термоэлектроды на основе сплавов из неблагородных металлов. Перспективным является термоэлектрод из сплава меди с железом. Термопреобразователи, имеющие такие термоэлектроды, по метрологическим характеристикам уступают термопреобразователям, у которых термоэлектроды изготовлены из сплава золота с железом, но более доступны. Кроме того, зарубежные фирмы выпускают термопреобразователи типа железо-константанового термопреобразователя с условным обозначением НСХ преобразования железо-константан (ЖК) с термоэлектродами железо и сплав константан (55 % Сu + 45 % Ni, Мn, Fе) для диапазона измеряемых температур -200…+700 ºС (73…973 К). Для измерения температуры в промышленности широкое распространение получили преобразователи с условным обозначением НСХ преобразования хромель-копель (ХК) [13].

Глава 2. Государственная проверочная схема

Государственная поверочная схема средств измерений температуры в диапазоне от 13,8 К до 303 К изложена в соответствии с ДСТУ 3742-98 [14].

2.1. Эталоны

2.1.1. Государственный первичный эталон

В соответствии с ДСТУ 3194-95 [15] государственный первичный эталон единицы температуры Кельвина в диапазоне от 13,80 до 273,16 К предназначен для воспроизведения, хранения единицы температуры и передачи ее размера при помощи вторичных эталонов и рабочих эталонов рабочим средствам измерительной техники с целью обеспечения единства измерений в стране. В основу измерений температуры в диапазоне от 13,8 до 273,16 К должна быть положена единица, воспроизводимая указанным эталоном [16].

Внимание!

Если вам нужна помощь с академической работой, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 экспертов готовы помочь вам прямо сейчас.

В соответствии с ДСТУ 3742-98 [14] государственный первичный эталон состоит из комплекса следующих средств измерительной техники:

— аппаратура для воспроизведения реперных точек МТШ-90 в диапазоне температур от 13,80 до 273,16 К;

— группа термопреобразователей сопротивления;

— установка для измерений сопротивления термопреобраэователей;

— персональная электронно-вычислительная машина.

В соответствии с ДСТУ 3194-95 [15] для обеспечения воспроизведения единицы температуры с указанной точностью должны быть соблюдены правила хранения и применения эталона, утвержденные.

Государственный первичный эталон применяют для передачи размера единицы температуры вторичным рабочим эталонам методами непосредственного сличения, прямых измерений и градуировки в реперных точках температуры в соответствии с ДСТУ 2708-99 [16].

2.1.2. Вторичные эталоны

Внимание!

Если вам нужна помощь с академической работой, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 экспертов готовы помочь вам прямо сейчас.

В соответствии с ДСТУ 3742-98 [14] в качестве вторичных эталонов применяют:

— родий-железные термопреобразователи сопротивления для диапазона от 13,8 до 303 К;

— платиновые термопреобразователи сопротивления для диапазонов от 13,8 до 303 К и от 234 до 303 К;

— аппаратуру для воспроизведения температуры тройной точки воды (273,16 К).

Среднее квадратическое отклонение результатов сличений вторичных эталонов с государственным первичным эталоном должно быть:

— в пределах (0,001—0,002) К — для вторичных эталонов — родий-железных и платиновых термопреобразователей сопротивления для диапазона температур от 13,8 до 303 К;

— не более 0,0005 К — для вторичного эталона — аппаратуры для воспроизведения температуры тройной точки воды;

— в пределах (0,001—0,002) К — для вторичного эталона — платиновых термопреобразователей сопротивления для диапазона температур от 234 до 303 К [14].

Вторичные эталоны применяют для передачи размера единицы температуры рабочим эталонам и рабочим средствам измерительной техники методами непосредственного сличения и градуировки в тройной точке воды.

2.2. Рабочие эталоны

2.2.1. Рабочие эталоны 1-го разряда

В качестве рабочих эталонов 1-го разряда применяют:

— полупроводниковые термопреобразователи сопротивления для диапазона от 13,8 до 30 К;

— родий-железные термопреобразователи сопротивления для диапазона от 13,8 до 303 К;

— платиновые термопреобразователи сопротивления для диапазонов от 13,8 до 303 К и от 77 до 303 К;

— ядерные квадрупольные термометры для диапазона от 77 до 303 К;

— аппаратуру для воспроизведения температуры тройной точки воды 273,16 К.

Рабочие эталоны 1-го разряда применяют для градуировки и поверки методами непосредственного сличения и градуировки в тройной точке воды рабочих эталонов 2-го разряда и рабочих средств измерительной техники.

2.2.2. Рабочие эталоны 2-го разряда

В качестве рабочих эталонов 2-го разряда применяют:

— полупроводниковые термопреобразователи сопротивления для диапазона от 13,8 до 303 К;

— родий-железные термопреобразователи сопротивления для диапазона от 13,8 до 303 К;

— платиновые термопреобразователи сопротивления для диапазонов от 13,8 до 303 К и от 77 до 303 К;

— пьезокварцевые термометры для диапазона от 77 до 303 К;

— медь-копелевые и медь-константановые термоэлектрические преобразователи для диапазона от 73 до 273 К;

— ртутные стеклянные термометры для диапазона от 243 до 303 К [14].

Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для градуировки и поверки методами непосредственного сличения рабочих эталонов 3-го разряда и рабочих средств измерительной техники.

2.2.3. Рабочие эталоны 3-го разряда

В качестве рабочих эталонов 3-го разряда применяют:

— калибраторы температуры для диапазона от 228 до 303 К;

— ртутные стеклянные термометры для диапазона от 243 до 303 К.

Рабочие эталоны 3-го разряда применяют для градуировки и поверки методами прямых измерений и непосредственного сличения рабочих средств измерительной техники.

2.3. Рабочие средства измерительной техники.

В качестве рабочих средств измерительной техники применяют:

— полупроводниковые термопреобразователи сопротивления;

— полупроводниковые и угольные термопреобразователи сопротивления;

— родий-железные термопреобразователи сопротивления;

— платиновые термопреобразователи сопротивления;

— платиновые и платинокобальтовые термопреобразователи сопротивления;

— медные, никелевые и другие металлические термопреобразователи сопротивления;

— ядерные квадрупольные термометры;

— медь-константановые термоэлектрические преобразователи;

— стандартные образцы сплава копель-медь;

— жидкостные термометры [14].

Рабочие средства измерительной техники градуируются и поверяются методами прямых измерений, непосредственного сличения и градуировки в тройной точке воды.

Пределы допускаемых абсолютных погрешностей рабочих средств измерительной техники (∆) составляют:

— для полупроводниковых термопреобразователей сопротивления в диапазоне от 13,8 до 30 К ∆=(0,05-0,2) К, в диапазоне от 13,8 до 303 К ∆= (0,04-0,3) К, в диапазоне от 200 до 303 К ∆= (0,3-1,0) К;

— для полупроводниковых и угольных термопреобразователей сопротивления в диапазоне от 13,8 до 303 К ∆= (0,15-5) К;

— для родий-железных термопреобразователей сопротивления в диапазоне от 13,8 до 303 К ∆= (0,005-0,05) К и ∆= (0,05-1,0) К;

— для платиновых термопреобразователей сопротивления в диапазоне от 13,8 до 303 К ∆

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА — РЕФЕРАТЫ — Доклад: Температурный гистерезис вгетерогенномкатализе

Температурный гистерезис вгетерогенномкатализе

Температурный гистерезис вгетерогенномкатализе

Гетерогенный катализ — та область науки, в которой действуют и которой управляют два рода законов: чисто химические и законы физики поверхности твердого тела. По этой причине, в частности, в гетерогенном катализе существует множество явлений, трудно поддающихся объяснению, а иногда, наоборот, получающих сразу несколько противоречащих друг другу трактовок.

В ряду подобных явлений находится и температурный гистерезис. Вообще, гистерезисные эффекты — это опровержение ставшего поговоркой тезиса о том, что от перемены мест слагаемых результат не меняется. Иногда меняется. Наличие гистерезиса означает, что, двигаясь в одном направлении, мы видим не ту картину, которая возникнет перед нами, когда направление движения меняется на противоположное. Как если бы мы просматривали киноленту и потом, перематывая ее назад, обнаружили на экране не те же самые кадры, хотя и в обратной последовательности, а совсем другие. В нашем случае это выражается в том, что, постепенно повышая температуру, мы фиксируем в каждой точке ту или иную скорость реакции или степень превращения исходного вещества, а начав охлаждение, получаем в тех же температурных точках другую скорость или другую степень превращения. Эта “другая” скорость, измеренная при определенной температуре, может быть меньше первой, и тогда мы называем полученную зависимость гистерезисом “по часовой стрелке”. Но она может быть и больше, и такую зависимость именуют гистерезисом “против часовой стрелки”. Восходящая (полученная при повышении температуры) и нисходящая (при понижении) ветви температурной зависимости образуют петлю гистерезиса.

Температурный гистерезис вгетерогенномкатализе Гетерогенный катализ — та область науки, в которой действуют и которой управляют два рода законов: чисто химичес

Больше работ по теме:

Предмет: География, экономическая география

Явление Гистерезиса

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Ноября 2012 в 11:34, реферат

Краткое описание

Все вещества при рассмотрении их магнитных свойств принято называть магнетиками, т.е. они способны под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться).
По своим магнитным свойствам магнетики подразделяются на три основные группы:
◊ диамагнетики;
◊ парамагнетики;
◊ ферромагнетики.

Содержание

Общие сведения. 2
Диамагнетики. 2
Парамагнетики. 2
Ферромагнетики. 3
Ферромагнетики. 6
Начальное намагничивание. 6
Циклическое перемагничивание. 7
Ферромагнитные материалы. 9
Экспериментальное изучение свойств ферромагнетиков. 15
Лабораторная установка. 21
Исследование ферромагнитных свойств электротехнической стали. 22
Исследование ферромагнитных свойств феррита. 26
Лабораторная работа. 28
Приложение. 33
Схема установки /общий вид/. 33
Схема установки /электрическая/ . 34
Список используемой литературы. 35

Вложенные файлы: 1 файл

Электротехника.docx

Министерство образования и науки Краснодарского края

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

«Краснодарский монтажный техникум»

Реферат на тему: «Явление Гистерезиса»

Выполнил студент группы 11-Нг1-2

Шпота Людмила Игоревна

Общие сведения. . . 2

Начальное намагничивание. . . 6

Циклическое перемагничивание. . . 7

Ферромагнитные материалы. . 9

Экспериментальное изучение свойств ферромагнетиков. 15

Лабораторная установка. . . 21

Исследование ферромагнитных свойств электротехнической стали. .. 22

Исследование ферромагнитных свойств феррита. . 26

Лабораторная работа. . . 28

Схема установки /общий вид/. . . 33

Схема установки /электрическая/ . . 34

Список используемой литературы. . 35

Все вещества при рассмотрении их магнитных свойств принято называть магнетиками, т.е. они способны под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться).

По своим магнитным свойствам магнетики подразделяются на три основные группы:

Количественной характеристикой намагниченного состояния вещества служит векторная величина – намагниченность J.

Рассмотрим каждую группу в отдельности.

Диамагнетиками называются вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в направлении, противоположном направлению вектора магнитной индукции поля.

К диамагнетикам относятся вещества, магнитные моменты атомов, молекул или ионов которых в отсутствие внешнего магнитного поля равны нулю. Диамагнетиками являются инертные газы, молекулярный водород и азот, цинк, медь, золото, висмут, парафин и многие другие органические и неорганические соединения.

В случае отсутствия магнитного поля диамагнетик немагнитен, поскольку в данном случае магнитные моменты электронов взаимно компенсируются, и суммарный магнитный момент атома равен нулю.

Т.к. диамагнитный эффект обусловлен действием внешнего магнитного поля на электроны атомов вещества, то диамагнетизм свойственен всем веществам.

Следует отметить, что магнитная проницаемость у диамагнетиков µ магнитного поля, деформации, изменения температуры.

Ферромагнетики в отличие от слабомагнитных диа- и парамагнетиков являются сильномагнитными средами:

внутреннее магнитное поле в них может в сотни и тысячи раз превосходить внешнее поле.

Большой вклад в экспериментальное изучение свойств ферромагнетиков внес А. Г. Столетов. В своей докторской диссертации он исследовал зависимость намагниченности мягкого железа от напряженности магнитного поля. Предложенный им способ заключался в измерении магнитного потока в ферромагнитных кольцах при помощи баллистического гальванометра.

Ферромагнитные материалы в большой или меньшей степени обладают магнитной анизотропией, т.е. свойством намагничиваться с различной степенью трудности в различных направлениях.

Магнитные свойства ферромагнитных материалов сохраняются до тех пор, пока их температура не достигнет значения, называемого точкой Кюри. При температурах выше точки Кюри ферромагнетик ведет себя во внешнем магнитном поле как парамагнитное вещество. Он не только теряет свои ферромагнитные свойства, но у него изменяется теплоемкость, электропроводимость и некоторые другие физические характеристики.

Точка Кюри для различных материалов различна:

◊ для железа +770 0 С;

◊ для никеля +365 0 С;

◊ для кобальта +1130 0 С.

При намагничивании ферромагнетиков происходит небольшое изменение их линейных размеров, т.е. увеличение или уменьшение их длины с одновременным уменьшением или увеличением поперечного сечения. Это явление называется магнитострикцией, оно зависит от строения кристаллической решетки ферромагнетика.

В чем же заключается природа ферромагнетизма?

Согласно представлениям Вейсса (1865-1940), его описательной теории ферромагнетизма, ферромагнетики при температурах ниже точки Кюри обладают спонтанной намагниченностью независимо от наличия внешнего намагничивающего поля. Однако это вносило некое противоречие, т.к. многие ферромагнитные материалы при температурах ниже точки Кюри не намагничены.

Для устранения этого противоречия Вейсс ввел гипотезу, согласно которой ферромагнетик ниже точки Кюри разбивается на большое число малых микроскопических (порядка 10 -3 – 10 -2 см.) областей – доменов, самопроизвольно намагниченных до насыщения.

При отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты отдельных атомов ориентированы хаотически и компенсируют друг друга, поэтому результирующий магнитный момент ферромагнетика равен нулю, т.е. ферромагнетик не намагничен.

Внешнее магнитное поле ориентирует по полю магнитные моменты не отдельных атомов, как в парамагнетике, а целых областей спонтанной намагниченности. Поэтому с ростом H намагниченн ость J (рис. 1) и магнитная индукция B уже в слабых полях растет довольно быстро.

Показанное на рис.1 намагничивание такого образца (ферромагнетик) в магнитном поле, напряженность Hкоторого медленно увеличивается, происходит за счет двух процессов: смещения границ доменов и вращения магнитных моментов доменов.

Процесс смешения границ доменов приводит к росту размеров тех доменов, которые самопроизвольно намагничены в направлениях, близких к направлению вектора H.

Процесс вращения магнитных моментов доменов по направлению H играет основную роль только в области, близкой к насыщению (т.е. при H близких к Hs ).

Существование доменов в ферромагнетиках доказано экспериментально. Прямым экспериментальным методом их наблюдения является метод порошковых фигур.

На тщательно отполированную поверхность ферромагнетика наносятся водная суспензия мелкого ферромагнитного порошка (магнетит). Частицы оседают преимущественно в местах максимальной неоднородности магнитного поля, т.е. на границах между доменами. Поэтому осевший порошок очерчивает границы доменов.

Дальнейшее развитие теории ферромагнетизма Френкелем и Гейзенбергом, а также ряд экспериментальных фактов позволили выяснить природу элементарных носителей ферромагнетизма.

В настоящий момент установлено, что магнитные свойства ферромагнетиков определяются спиновыми магнитными моментами электронов. Установлено также, что ферромагнитными свойства могут обладать только кристаллические вещества, в атомах которых имеются недостроенные внутренние электронные оболочки с некомпенсированными спинами. В подобных кристаллах могут возникать силы, которые вынуждают спиновые магнитные моменты электронов ориентироваться параллельно друг другу, что и приводит к возникновению областей спонтанного намагничивания. Эти силы, называемые обменными, имеют квантовую природу – они обусловлены волновыми свойствами электронов.

Итак, рассмотрим более детально процессы, происходящие с ферромагнетиком при воздействии на него внешнего магнитного поля.

Под действием внешнего магнитного поля, созданного током в катушке, наложенной на стальной магнитопровод, происходит процесс ориентации доменов в магнитопроводе и смещение их границ. Это приводит к намагничиванию стального магнитопровода, причем намагниченность увеличивается с увеличением внешнего магнитного поля.

Намагниченность М ферромагнитн ого материала растет только до предельного значения, называемого намагниченностью насыщения Мs. Зависимость намагниченности М от напряженности поля М(H) показана на рис. 2 штриховой линией. На том же рисунке показана линейная зависимость B(H)=mМ. Складывая ординаты кривой mМ(H) и прямой М(H), получаем ординаты новой кривой B(H) – кривой первоначального намагничивания (рис 2). Кривую B(H) можно разделить на четыре участка:

1) почти линейный участок 0а, соответствующий малым напряженностям поля, показывает, что магнитная индукция увеличивается относительно медленно и почти пропорционально напряженности поля;

2) почти линейный участок аб, на котором магнитная индукция В растет также почти пропорционально напряженности поля, но значительно быстрее, чем на начальном участке;

3) участок бв – колено кривой намагничивания, который характеризует замедление роста индукции B;

4) участок магнитного насыщения – участок, расположенный выше точки в; здесь зависимость снова линейная, но рост индукции B очень сильно замедлен по сравнению со вторым. Магнитная индукция, которая соответствует намагниченности насыщения, называется индукцией насыщения Bs.

Таким образом, зависимость магнитной индукции от напряженности поля у ферромагнитного материала достаточно сложная и не может быть выражена простой расчетной формулой. Поэтому при расчете магнитных цепей, содержащих ферромагнетики, применяют снятые экспериментально кривые намагничивания B(H) магнитных материалов. Кривая намагничивания впервые была получена экспериментально в 1872 году профессором Московского университета А. Г. Столетовым.

Абсолютная магнитная проницаемость ma=mrm ферромаг нетика определяется для произвольной точки А кривой намагничивания (рис. 3) через тангенс угла наклона секущей 0А к оси абсцисс, т.е.

Где mB, mH, mm — масштабы соответствующих величин.

Кривая изменения магнитной проницаемости mr для ферромагнитного материала дана на том же рис. 3. Как видно из графика, магнитная проницаемость с ростом напряженности поля изменяется в весьма широких границах, что затрудняет ее применение для расчетов. На кривой mr(H) отмечают два характерных значения магнитной проницаемости:

Реферат: «Изобретение термометра»

Собран материал о первых изобретениях термометров. Виды термометров. Принцип действия.

Скачать:

ВложениеРазмер
referat_izobretenie_termometra.docx72.94 КБ

Предварительный просмотр:

КГКОУ «Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа №1

пОДГОТОВИЛ УЧАЩИЙСЯ 9 «А» класса

Древние ученые о температуре тела судили по непосредственному ощущению. Мысль о возможности использование для измерения температуры явления теплового расширение тел возникла только в конце 17 в. Наиболее ранние попытки в этом направлении принадлежат Галилею (термоскоп Галилея).

Современники Галилея усовершенствовали термоскоп, снабдив его шкалой. Каждый конструктор создавал для своего прибора свою шкалу. Начальные или критические точки по ней выбирались произвольные, например Отто Герике (бургомистр города Магдебурга), за нуль выбрал температуру «осеннего дня 1660г., когда был первый заморозок в Магдебурге». Расстояния между делениями шкалы также выбирались произвольно, поэтому сравнить показания различных термометров было нельзя. Кроме того, термоскоп Галилея можно считать одновременно и бароскопом (от греческих слов «барос» — давление, «скопео» — наблюдать) т. к. на показание прибора влияло не только изменение температуры, но и атмосферное давление.

В 1641г. был изготовлен термометр для герцога Тосканы Фердинанда II в котором впервые было устранено влияние атмосферного давления на показатели прибора (прибор заполнили спиртом, а не водой, воздух из стеклянной трубочки, герметически закрытой сургучом, удалили).

Первые практически пригодны термометры, изготовил в 1714г. голландский стеклодув Д. Фаренгейт. Он сконструировал ртутный термометр, в котором принял температуру смеси льда, воды и соли за 0 0 , а нормальную температуру человеческого тела за 100 0 . Разделив этот температурный интервал на 100 равных частей, Фаренгейт получил значение 1 0 по своей шкале. Градус шкалы Фаренгейта обозначается 0 F.

Примерно 1740г. французский физик Р. Реомюр предложил спиртовой термометр с постоянными точками таяние льда (0 0 ) и кипение воды (80 0 ). Разделив этот температурный интервал на 80 частей, Р. Реомюр получил значение 1 0 по своей шкале. Градус шкалы Р. Реомюра обозначается 0 R. В нашем городе градусник со шкалой Р. Реомюра (18.в) можно наблюдать в доме – музее имени Столетова.

Приблизительно в то же время шведский физик А. Цельсий пользовался ртутным термометром, у которого промежуток между точками таяние льда (0 0) и кипение воды (100 0 ) был разделен не 100 частей. Градус шкалы А. Цельсия обозначается 0 С. Именно таким термометром в быту мы сейчас пользуемся.

Интересно отметить, что термометр причисляли к метеорологическому прибору и лишь позднее его стали употреблять при измерении температуры воздуха, воды, в медицинских целях. Изучение этого вопроса долгое время занимался итальянский врач Санториго.

Итак, термометр — прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и т. д. при тепловом контакте между объектом измерений и чувствительным элементом термометра. Термометры применяются в метеорологии, гидрологии и других науках и отраслях хозяйства.

На метеостанциях, где измерения температур проводятся в определенные сроки, для фиксации максимальных температур между сроками наблюдения служит максимальный термометр (ртутный); наименьшую температуру между сроками фиксирует минимальный термометр (спиртовой).

Как показали исследования, у большинства людей нормальная температура тела колеблется между 36.0-37.0 o С. Под нормальной температурой специалисты подразумевают температуру «сердцевины» тела, измеряемую в подмышечной впадине, прямой кишке, полости рта или слуховом проходе. Температура же «оболочки» тела, кожных покровов, осуществляющих реакцию физической терморегуляции, не остается постоянной. Другими словами, если температура «ядра» (внутренних областей тела) поддерживается в относительно узких пределах колебаний, то температура «оболочки» (кожных покровов) достаточно непостоянна.

Термометрическими признаками могут быть изменения: объёма газа или жидкости, электрического сопротивления тел, разности электрического потенциала на границе раздела двух проводящих тел и т.д.

Другой метод измерения температуры реализован в пирометрах — приборах для измерения яркостной температуры тел по интенсивности их теплового излучения. При этом достигается равновесное состояние термодинамической системы, состоящей из самого пирометра и теплового излучения, принимаемого им (излучение абсолютно черного тела — модель процесса). Сейчас мы только отметим, что оптическая пирометрия (бесконтактные методы измерения температур) используется в металлургии для измерения температуры расплава и проката, в лабораторных и производственных процессах, где необходимо измерение температуры нагретых газов, а также при исследованиях плазмы.

Ядерный квадрупольный термометр

Например: ртутный термометр

Время измерения: 7-10 минут.

Простота дезинфекции и приемлемая цена.

Требует к себе крайне бережного отношения: внутри термометра находится около 2 грамм очень токсичной и опасной для здоровья ртути.

Жидкостный термометр – это обычный стеклянный термометр, с которым Вы вероятно встречались. Термометр содержит жидкость, обычно ртуть.

Жидкостные термометры работают по простому принципу — объем жидкости изменяется при изменении ее температуры. Жидкость занимает меньший объем при низкой температуре и больший объем при высокой.

Вы сталкиваетесь с жидкостями каждый день, но можете не замечать, что жидкости, такие как вода, молоко и готовящееся масло, увеличиваются в объеме при увеличении температуры. Это связано с тем, что изменение в объеме, в таких случаях, довольно маленькое. Все жидкостные термометры используют большой сосуд и узкую трубку, для того, чтобы лучше было видно изменение объема жидкости. Мы можете увидеть это собственными глазами, сделав собственный жидкостный термометр.

Техника хранения и безопасности:

1) термометр хранится в футляре;

2) оберегайте прибор, особенно его резервуар со спиртом или ртутью, от ударов;

помните: пары ртути ядовиты!

Правила обращения при измерениях:

1) следите за тем, чтобы не нарушался контакт термометра со средой, температуру которой измеряют, не касайтесь прибором стенок и дна сосуда;

2) погрузив термометр в среду, выждите некоторое время, пока уровень спирта или ртути не перестанет перемещаться; только после этого проводите отсчет;

3) снимая показания, расположите глаз на линии, перпендикулярной шкале прибора и проведенной через точку отсчета (см. Рис. 1.)

Газовый термометр — термометр, в котором в качестве термометрического тела используется газ. При этом используется наличие прямо пропорциональной зависимость между давлением (идеального) газа и его абсолютной температурой при постоянном объеме.

Это прибор для измерения температура Т , действие которого основано на зависимости давления Р или объема V идеального газа от температуры: pV=(m/M)RT ( R — газовая постоянная, m — масса газа, M – молярная масса). На измерении температуры газовыми термометрами построены современные температурные шкалы. Обычно применяются газовые термометры постоянного объема , в которых изменение температуры газа пропорционально изменению давления. Процесс измерения заключается в приведении баллона с газом в состояние теплового равновесия с теплом, температуру которого измеряют, и в восстановлении первоначального объема газа. Затем по формулам рассчитывается температура тела.

Газовым термометром измеряют температуры о т 2 до 1300К с предельно достижимой точностью 2*10 -3 — 3*10 -2 К в зависимости от зависимости от измеряемой температуры. Газовый термометр такой точности – сложное устройство. Необходимо учитывать не идеальность газа, тепловое расширение баллона и соединительной трубки, изменение состава газа внутри баллона (сорбцию и диффузию газов), изменение температуры вдоль соединительной трубки.

Жидкокристаллические. Ж идкокристаллические термометры создали в новосибирском Академгородке.

НОВОСИБИРСК, 30 апреля 1993года. Их не нужно ставить подмышку. Они представляют собой тонкую пленку толщиной всего в 20 микрон, изготовленную из особых материалов на основе жидких кристаллов. Чтобы измерить температуру, достаточно приклеить эту пленку на тело — жидкие кристаллы изменяют свой цвет от красного до синего и воспроизводят изображение температурного поля в виде яркой цветной картинки. Такая наглядная картина очень удобна при проведении диагностики внутренних воспалительных очагов, особенно у тяжелобольных, а также у животных. Создали такие термометры ученые Института теоретической и прикладной механики СО РАН. Термоиндикаторы обладают достаточно высокой чувствительностью, могут быть использованы многократно (пленка абсолютно безопасна и нетоксична) и позволяют продемонстрировать температурную картину не только в определенной точке, а по всей поверхности. Кроме медицины и ветеринарии жидкокристаллические термометры можно использовать для измерения температуры на поверхности изделий различной формы, для определения зон перегрева в радио- и электрооборудовании, при исследовании аэродинамического нагрева в самолетостроении, а также для визуализации невидимых инфракрасных и СВЧ-излучений. Об этом сообщает Новосибирский биографический центр.

Металлический термометр основан на разности расширения металлов при повышении температуры.
Существуют термометры на биметаллических пластинках (из-за разного коэффициента расширения при изменении температуры пластинка изгибается). Очень неточны, но удобны в системах автоматики для тепловых реле.

Биметаллический термометр — термометр, принцип действия которого основан на использовании зависимости между температурой и разностью коэффициентов расширения двух разнородных материалов, образующих биметалл. Различные металлы при нагревании расширяются по-разному. Спаяв два различных металла вместе, Вы можете сделать простой электрический контроллер, который может использоваться при довольно высоких температурах. Этот контроллер можно найти в духовках. Примерная схема устройства Рис. 4.

Два металла составляют биметаллическую пластину (отсюда и название). На этом рисунке пластина с черным металлом подобрана так, чтобы расширялась сильнее, чем пластина с синим металлом, такое устройство используется в духовке. В холодильнике используется другое устройство, такое, чтобы при повышении температуры синий металл расширился быстрее, чем черный. Это расширение заставляет пластину сгибаться вверх, соприкасаться с контактом, для того, чтобы потек ток по пластине. Регулируя размер промежутка между пластиной и контактом, можно управлять температурой, при которой пойдет ток по пластинам.

Часто можно увидеть длинные биметаллические пластины, намотанные в спирали. Это типичное устройство сигнализирующего термометра. С помощью наматывания очень длинной пластины термометр можно сделать гораздо более чувствительным к маленьким изменениям температуры. В термостате печи, используется та же технология, там переключатель подключен к термометру. Переключатель включает и отключает печь.

Дилатометрический термометр — термометр, принцип действия которого основан на использовании теплового расширения твердых тел.

Устройство дилатометрического термометра: все его детали выполнены из графита, причем чувствительный элемент из анизотропного пиролитического графита. Благодаря разности расширений термометр запоминает максимальную температуру. Установка нескольких малогабаритных термометров в рабочей зоне позволяет судить об однородности температуры в объеме печи.

Сегодня можно измерять температуру с помощью электроники. В качестве датчика используется терморезистор (или термистор).

В этом устройстве изменяется сопротивление терморезистора при изменении температуры. Компьютер или другой прибор измеряет сопротивление и преобразовывает в показания температуры, для отображения информации на дисплее или для принятия решения о включении или отключении какого-либо устройства (в зависимости от сферы применения).

Время измерения: 1-3 минуты.

По массе и габаритам схожи с ртутными.

Показания термодатчика передаются на ЖК-дисплей с точностью до десятой доли градуса.

Автоматическое отключение питания.

Срок службы обычной батарейки два-три года.

Пластиковый корпус устойчив к ударам и даже к водным процедурам.

Способы измерения:
— стандартный аксиллярный (в подмышечной впадине);
— оральный (в ротовой полости);
— ректальный (в анальном отверстии).

Подходит и для детей любого возраста, и для взрослых — идеальный вариант для всей семьи.

Акустический термометр — термометр, принцип действия которого основан на использовании зависимости между температурой какой-либо среды и скоростью распространения в ней звука.

Магнитный термометр — термометр, принцип действия которого основан на зависимости объемной магнитной восприимчивости вещества от температуры.

Манометрический термометр — термометр, принцип действия которого основан на использовании зависимости между температурой и давлением термометрического вещества в замкнутом объеме.

Шумовой термометр — термометр, принцип действия которого основан на использовании зависимости уровня тепловых шумов резистора от температуры.

Ядерный квадрупольный термометр — термометр, принцип действия которого основан на использовании зависимости частоты ядерного квадрупольного резонанса термометрического вещества от температуры.

Биметаллический термометр — термометр, принцип действия которого основан на использовании зависимости между температурой и разностью коэффициентов расширения двух разнородных материалов, образующих биметалл. Различные металлы при нагревании расширяются по-разному. Спаяв два различных металла вместе, Вы можете сделать простой электрический контроллер, который может использоваться при довольно высоких температурах. Этот контроллер можно найти в духовках. Примерная схема устройства Рис. 4.

Два металла составляют биметаллическую пластину (отсюда и название). На этом рисунке пластина с черным металлом подобрана так, чтобы расширялась сильнее, чем пластина с синим металлом, такое устройство используется в духовке. В холодильнике используется другое устройство, такое, чтобы при повышении температуры синий металл расширился быстрее, чем черный. Это расширение заставляет пластину сгибаться вверх, соприкасаться с контактом, для того, чтобы потек ток по пластине. Регулируя размер промежутка между пластиной и контактом, можно управлять температурой, при которой пойдет ток по пластинам.

Часто можно увидеть длинные биметаллические пластины, намотанные в спирали. Это типичное устройство сигнализирующего термометра. С помощью наматывания очень длинной пластины термометр можно сделать гораздо более чувствительным к маленьким изменениям температуры. В термостате печи, используется та же технология, там переключатель подключен к термометру. Переключатель включает и отключает печь.

Дилатометрический термометр — термометр, принцип действия которого основан на использовании теплового расширения твердых тел.

Устройство дилатометрического термометра: все его детали выполнены из графита, причем чувствительный элемент из анизотропного пиролитического графита. Благодаря разности расширений термометр запоминает максимальную температуру. Установка нескольких малогабаритных термометров в рабочей зоне позволяет судить об однородности температуры в объеме печи.

Читать еще:  ГОСТ 21474-75Рифления прямые и сетчатые. Форма и основные размеры
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×