बम कैलोरीमीटर क्या है? (What is a Bomb Calorimeter?)
किसी प्रतिक्रिया के दौरान ऊर्जा परिवर्तन को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कैलोरीमीटर को बम कैलोरीमीटर के रूप में जाना जाता है। आधुनिक बम कैलोरीमीटर बर्थेलॉट के मूल कैलोरीमीटर का विकास है। आधुनिक बम कैलोरीमीटर जंग प्रतिरोधी स्टील से बना होता है जिसमें बम कैलोरीमीटर का संयोजन होता है।
बम कैलोरीमीटर एक निश्चित आयतन पर प्रतिक्रिया की गर्मी और मापी गई गर्मी को मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक उपकरण है जिसे आंतरिक ऊर्जा का परिवर्तन (ΔE) कहा जाता है। रसायन विज्ञान में, एक प्रतिक्रिया की गर्मी के परिवर्तन को निश्चित दबाव या आयतन पर मापा जा सकता है।
बम कैलोरीमीटर का कार्य ( Working of Bomb Calorimeter)
बम कैलोरीमीटर एक प्रकार का स्थिर-मात्रा कैलोरीमीटर है जिसका उपयोग ऑक्सीजन से जलने योग्य नमूनों की दहन गर्मी को मापने के लिए किया जाता है। प्रत्येक बम कैलोरीमीटर में चार महत्वपूर्ण भागों की आवश्यकता होती है।
बम कैलोरीमीटर एक प्रयोगशाला उपकरण है जिसका उपयोग अतिरिक्त ऑक्सीजन दहन होने पर नमूने की दहन गर्मी या गर्मी शक्ति की मात्रा को मापने के लिए किया जाता है। इस शोध का उद्देश्य भौतिकी के छात्रों की विज्ञान को संसाधित करने की क्षमता पर बम कैलोरीमीटर के उपयोग के प्रभाव को निर्धारित करना है। प्रभावों में उपकरणों के उपयोग की प्रभावकारिता और सामग्री का उपयोग करने से पहले और बाद में छात्रों की वैज्ञानिक पद्धति की क्षमताओं को विकसित करना सीखना शामिल है।
यदि क्षमता कैलोरीमीटर की कैलोरीमीटर से कैलोरीमीटर तक ज्ञात है, तो तापमान प्रक्रिया में परिवर्तन को नोट करने के लिए केवल आवश्यकता द्वारा उत्पन्न गर्मी का निर्धारण किया जाता है। वर्तमान समय की प्रयोगशालाओं में कैलोरीमिति का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
बम कैलोरीमीटर का निर्माण (Construction of Bomb Calorimeter)
बम कैलोरीमीटर का उपयोग ठोस और तरल ईंधन के कैलोरी मान को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इसमें एक मजबूत स्टील का खोल होता है जिसे बम के रूप में जाना जाता है।
इसमें एक आधार होता है जो प्लेटिनम क्रूसिबल का समर्थन करता है और बम के शरीर में खराब हो जाता है। बम के ऊपर एक ऑक्सीजन आपूर्ति कनेक्शन और उत्पाद को छोड़ने के लिए एक वाल्व होता है। परीक्षण के लिए एक ग्राम चूर्ण का नमूना लिया जाता है और कैलोरीमीटर 2000cm3 पानी से भर जाता है। नमूना प्लेटिनम क्रूसिबल में रखा गया है। लोहे का फ्यूज तार जो कोयले के नमूने को घेरता है, दो इलेक्ट्रोड के निचले सिरे से जुड़ा होता है। इलेक्ट्रोड बम के आधार के माध्यम से फैलते हैं और फ्यूज तार को विद्युत परिपथ से जोड़ते हैं। विद्युत परिपथ को बंद करके कोयले को प्रज्वलित किया जा सकता है।
बम को तांबे के बर्तन में रखा जाता है जिसमें पानी होता है। कैलोरीमीटर में पानी को हिलाने के लिए एक स्टिरिंग डिवाइस होता है। बम युक्त कैलोरीमीटर को दूसरे कंटेनर में रखा जाता है जो गर्मी इन्सुलेटर के रूप में कार्य करता है। कैलोरीमीटर में पानी का तापमान थर्मामीटर द्वारा मापा जाता है।
ऑक्सीजन सिलेंडर को बम से जोड़ा जाता है और ऑक्सीजन को बम में तब तक डाला जाता है जब तक कि सिलेंडर में दबाव नापने का यंत्र 25 वायुमंडल के दबाव को इंगित नहीं करता। फ्यूज तार से करंट प्रवाहित करके ईंधन को प्रज्वलित किया जाता है। दोनों का तापमान बढ़ने लगता है और थर्मामीटर पर रीडिंग एक मिनट के अंतराल पर 10 मिनट के लिए, अधिकतम 10 मिनट के अंतराल के बाद, अधिकतम तापमान पर पहुंचने के बाद ली जाती है। इसके बाद तापमान में धीरे-धीरे गिरावट शुरू हो जाती है। जब तापमान में गिरावट एक स्थिर दर दिखाती है तो अतिरिक्त पांच मिनट के लिए नियमित अंतराल पर रीडिंग ली जाती है।
कोयले के दहन से दी गई गर्मी + फ्यूज तार के दहन से दी गई गर्मी = पानी और कैलोरीमीटर द्वारा ली गई गर्मी।
बम कैलोरीमीटर का उपयोग (Uses of Bomb Calorimeter)
एक बम कैलोरीमीटर एक उपकरण है जिसका उपयोग बायोमास नमूना दहन की दी गई मात्रा से उत्सर्जित गर्मी को निर्धारित करने और उस बायोमास ईंधन के एचएचवी की गणना करने के लिए किया जाता है। बम दहन के लिए एक कैप्सूल में फिट होने के लिए प्रत्येक परीक्षण के बाद लगभग एक ग्राम नमूना ईंधन जमीन और पतला होता है। उत्सर्जित ऊष्मा ईंधन को जलाकर बम को ढकने वाले पानी के तापमान को बढ़ा देती है। ईंधन की कुल गर्मी तापमान और ईंधन के वास्तविक द्रव्यमान को बढ़ाकर निर्धारित की जाती है।
विभिन्न उद्योगों और अकादमिक वातावरण में, कैलोरीमीटर सहायक होते हैं, और एक औद्योगिक पायलट प्लांट किसी पदार्थ के सूत्र में बदलाव का आकलन करने के लिए डीएससी का उपयोग कर सकता है और यह कैसे सूत्र को प्रभावित करता है। भोजन में ऊष्मा (कैलोरी) की मात्रा की गणना करने के लिए, खाद्य परीक्षण प्रयोगशालाओं में ऑक्सीजन बम कैलोरीमीटर उपयोगी होते हैं।
बम कैलोरीमीटर पर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)
1.बम कैलोरीमीटर का सिद्धांत क्या है?
दहन कैलोरीमीटर उस गर्मी की गणना करता है जो एक दहनशील ठोस-तरल पदार्थ उत्सर्जित करता है। यह एक क्रूसिबल में नमूना सामग्री की एक सटीक मात्रा को मापने के द्वारा प्राप्त किया जाता है, क्रूसिबल को एक “बम” (एक संलग्न धातु कंटेनर जिसे एक पाइप कहा जाता है) के अंदर रखा जाता है, ऑक्सीजन पाइप को भरता है और सामग्री को प्रज्वलित करता है।
2.बम कैलोरीमीटर अधिक सटीक क्यों होता है?
एक कॉफी कप कैलोरीमीटर के लिए, बम पोत के तापमान अंतर को मापा जाता है। हमारे बम पोत में बम पोत की दीवारों के भीतर 8 उच्च-सटीक तापमान सेंसर होते हैं, जो त्वरित और सटीक तापमान माप को तुरंत सक्षम करते हैं।
3.एक खाद्य नमूने में बम कैलोरीमीटर क्या निर्धारित करता है?
एक बम कैलोरीमीटर का उपयोग नियंत्रित परिस्थितियों में, पानी से घिरे एक बंद बर्तन (बम) में ऑक्सीजन वातावरण के नीचे जलाए गए नमूने द्वारा उत्सर्जित गर्मी को मापने के लिए किया जाता है। गणना के परिणाम को दहन, कैलोरीकरण, या बीटीयू की मात्रा कहा जाता है।
4.हम कैलोरीमीटर का उपयोग कैसे करते हैं?
अपने विज्ञान परियोजना परीक्षणों में, कई छात्र कैलोरीमीटर का उपयोग करते हैं जब उन्हें गर्मी क्षमता या सामग्री की मूल गर्मी को मापने की आवश्यकता होती है। सामान्य तौर पर, एक कैलोरीमीटर का उपयोग ऊष्मा ऊर्जा के योग को निर्धारित करने के लिए किया जाता है और फिर इसका उपयोग किसी सामग्री की सटीक ऊष्मा या ऊष्मा से संबंधित अन्य विवरणों को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
5.कैलोरीमीटर की आवश्यक विशेषताएँ क्या हैं?
मूल रूप से, एक बम कैलोरीमीटर में एक छोटा नमूना कप, ऑक्सीजन, एक स्टेनलेस स्टील बम, पानी, एक स्टिरर, एक थर्मामीटर, एक देवर या एक इन्सुलेट बोतल (कैलोरीमीटर से वातावरण में गर्मी हस्तांतरण से बचने के लिए) और एक बम से जुड़ा होता है। इग्निशन सर्किट।
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