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量热技术

量热技术就是从共性的角度,研究如何测量反应热和输运热,以及如何更准确、更简便地测量。

具体而言,量热技术包括:温度测量技术、卡计(量热计)设计和使用技术、热流计设计和使用技术等。

量热技术在生产和科学研究中中的重要性,主要体现在以下四个方面:

量热技术是一门应用极为广泛的技术,无论在现代工业赖以生存和发展的能源动力工程,还是在新兴技术领域,或是在人们的日常生活中,都可以感受到它所发挥的巨大作用。

如:工业炉窑、热流输送管道的热效率评价,化工中各种反应过程的热变化,电子设备的散热,石油的热采技术,火箭的发射和卫星的回收等等,无不有热问题存在,无不与量热技术息息相关。新兴的生物工程、生命科学、人体科学的研究中,也应用到了量热技术。

量热技术是工程热物理研究的基础,是一切与热有关的实验和监测的技术基础。

应用量热技术可以在许多研究领域做出开拓性的成果,如:历史上用量热技术曾精确地测出热功当量,为推动热力学的发展做出了开拓性的成果;傅里叶的导热定律、牛顿的热交换定律的诞生莫不是以热实验为前导。

掌握量热技术并应用于生产和科学研究的各个过程,将在节约能源、提高设备热效率和发掘新材料、认识新领域等方面带来极大的经济效益。

我们的先人在同自然界的斗争中知道了冷热,用自身的感觉器官也能判别物体的冷热程度,并能利用摩擦的方法生热取火。在物性的认识方面,也知道了棉花御寒,取铜铁做炊具等。但是,量热技术的真正诞生和发展是在18世纪中期以后。由于蒸汽机的发明和应用,使生产力得以极大地提高,又刺激和推动了量热技术的发展,同时热力学也被建立和发展起来。热力学的理论研究需要实验验证,这又促进了量热技术的发展。

★ 1824年,卡诺提出了卡诺定理和卡诺循环,已经有热和热效率的测定。

★ 1840~1851年间,焦耳通过多种多样实验,测定了热功当量。

★ 在热力学第一定律中,凝聚了量热技术的结晶。

★ 传热学的传导、对流、辐射三大热交换定律,其诞生和发展更离不开量热技术。传热学又为量热技术提供了理论基础。

★ 作为量热技术的一个应用--热分析,不仅成为化学分析的一个重要方法,也是多学科通用的技术。

由于量热技术在生产和科学研究中的重要作用,其受到了世界各国的重视。

国际上设有作为IUPAC的物理化学部分的热化学和热力学委员会和热分析学会。许多国家也成立有专业性委员会,我国也成立"中国化学学会化学热力学和热分析专业委员会"。

美国在量热技术上最为活跃,二次大战后就召开了全国性的卡计会议,以后每年一次,并做了许多工作,如建立温度标准、研制了标准卡计(冰卡计)、实现测试自动化、数据编集等。

前苏联以表面化学的热研究居长,英国在反应卡计上有所建树,日本侧重于DTA的开发使用。

目前,这方面相关的国际会议主要有:国际量热会议(The Calorimetry Conference)、国际化学热力学会议(ICCT)、国际热分析和量热会议(ICTAC)。

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