3B Scientific Critical Point Apparatus - Manual (Page 47)

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partendo dal valore di sovrappressione p
e
.ricavato
dalla lettura. Per la temperatura assoluta vale la
seguente equazione:
T =
ϑ + ϑ
0
con
ϑ
0
= 273,15°C (7)
Il volume si calcola secondo
s A V
⋅ =
G
(8)
con 2 cm 14 3, A
=
e la corsa del pistone "efficace" s.
La corsa del pistone efficace si ottiene partendo dalla
corsa del pistone s
e
ricavata dalla lettura nel seguente
modo:
ϑ ⋅ − ⋅ + + =
ϑ
C p C s s s
p e 0
(9)
Con l'inserimento nell'equazione 4 si ottiene:
( )
0
0
0 = ⋅ −
ϑ + ϑ
⋅ ϑ ⋅ β − ⋅ β + + ⋅
ϑ
R n
A p s s p
p e
(10)
Se si registrano più punti di misurazione con
temperature e pressioni diverse, è necessario
calcolare il termine
( )
∑
=
ϑ
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⋅ −
ϑ + ϑ
⋅ ϑ ⋅ β − ⋅ β + + ⋅
=
n
p
R n
A p s s p
Q
1 i
2
0
i i 0 i i
(11)
e scegliere i parametri liberi s
0
,
β
P
,
β
ϑ
e n in modo tale
che il valore Q sia ridotto al minimo.
Dotazione supplementare necessaria (cfr. paragrafo 8):
1 Compressore o
pompa ad aria per bicicletta e valvola da bicicletta
1 Termostato a circolazione/immersione U14400
1 Termometro tascabile digitale rapido U11853
1 Sensore a immersione
NiCr-Ni Tipo K, da -65° C a 550° C U11854
2 Tubi di silicone, 1 m U10146
1 l liquido refrigerante con additivi anticorrosione per
motori in alluminio (ad es. Glysantin® G30 della
ditta BASF)
Esecuzione della calibrazione:
• Collegare il termostato a circolazione come
descritto nel paragrafo 8 e riempire con una
miscela di acqua e liquido refrigerante.
• Inserire il tubo flessibile in plastica con diametro
interno di 3 mm sul raccordo del gas 1/8".
• Aprire la valvola di regolazione.
• Svitare il pistone con il volantino, ad esempio fino
alla posizione 46,0 mm.
• Creare nella cella di misura una sovrappressione
di aria di circa 3–8 bar utilizzando il compressore
o una pompa ad aria per bicicletta.
• Chiudere la valvola di regolazione.
• Per registrare alcuni valori di misurazione, variare
il volume all'interno della cella di misura o la
temperatura sui termostati, attendere
l'impostazione dell'equilibro stazionario e leggere
la pressione.
• Con un software di adattamento adeguato,
definire i parametri s
0
,
β
P
,
β
ϑ
e n in modo tale che
l'equazione quadratica degli errori Q sia ridotta al
minimo (cfr. equazione 11).
• Se lo si desidera, portare la scala rotante sul
valore s
0
in modo tale che questa correzione non
sia necessaria.
Esempio di misurazione:
Tab. 1: Valori di misurazione per la calibrazione
i s
e
/mm ϑ p/bar
1 40,0 20,0°C 6,6
2 20,0 20,0°C 12,4
3 10,0 20,0°C 23,3
4 5,0 20,0°C 41,8
5 3,5 20,0°C 53,9
6 5,0 20,0°C 41,8
7 5,0 10,0°C 38,9
8 5,0 30,0°C 45,3
9 5,0 40,0°C 49,0
10 5,0 50,0°C 53,5
Si ottengono i seguenti valori:
s
0
= 0,19 mm,
bar
mm
023 0
P
,
= β
,
grd
mm
034 0,
= β
ϑ
e n
= 0,00288 mol.
7. Riempimento con il gas di prova
7.1 Manipolazione dell'esafluoruro di zolfo:
L'esafluoruro di zolfo (SF
6
) è atossico e assolutamente
innocuo per l'uomo. Il valore MAK in presenza del
quale vi è il rischio di asfissia per carenza di ossigeno
è di 1000 ppm. Ciò corrisponde a circa 6 riempimenti
della cella di misura per 1 m
3 di aria.
L'SF
6
è tuttavia altamente inquinante e presenta un
effetto serra 24.000 volte maggiore rispetto alla CO
2
.
Pertanto è opportuno non liberare tale sostanza
nell'ambiente in quantità notevoli.
7.2 Allacciamento del gas mediante una tubazione
rigida:
Dotazione supplementare necessaria:
1 bombola di gas SF
6
dotata di una valvola consigliata
dal produttore o dal distributore del gas, ad es.
bombola di gas SH ILB e valvola di regolazione
eY11 L215DLB180 della ditta Airgas (www.airgas.com)