|
КАЛОНН (Calonne) Шарль Александр (20.1.1734, Дуэ,-29.10.1802, Париж), французский гос. деятель. В 1783-87 ген. контролёр финансов. Пытался пополнить истощённую гос. казну с помощью займов под высокие проценты, перечеканкой золотой монеты, повышением налогов. Перед угрозой финанс. краха пр-ва, по примеру А. Р. Ж. Тюрго и Ж. Неккера, предложил в 1786 проект реформ -увеличить налоговое обложение привилегированных сословий, учредив единый поземельный налог, отменить королев, дорожную повинность (corvee) и габель, продать часть королев, имений и сократить расходы на королев, двор. Однако созванное по его инициативе в 1787 собрание нотаблей отклонило эти предложения. К. вынужден был уйти в отставку (апр. 1787) и в том же году уехал в Великобританию. Во время Великой франц. революции был одним из главарей контрреволюц. эмиграции. Вернулся во Францию в 1802.
Лит.: Jolly P., Calonne. 1734-1802, Р., [1949]; Lacour-Gayet R., Calonne, financier, reformateur, contrerevolutionnaire, 1734-1802, P., 1963.
КАЛООКАН (Caloocan), город на Филиппинах, на Ю.-З. о. Лусон. 274,5 тыс. жит. (1970). Входит в пром. комплекс Большой Манилы. В К.- традиционные отрасли: произ-во каучуковых изделий, пищевкусовая, текст., швейная, а также предприятия металлургич., маш.-строит., хим. пром-сти.
Калонг, висящий на дереве.
КАЛОРИЗАТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, устаревшая разновидность двигателя внутреннего сгорания, в к-ром воспламенение рабочей смеси происходит с помощью калоризатора - запального шара (калильной головки). Конструктивно калоризатор - съёмная неохлаждаемая часть камеры сгорания К. д.
КАЛОРИЙНОСТЬ пищи, энергия, аккумулированная в пищевых веществах (белках, жирах и углеводах); энергетическая ценность пищевых продуктов, выраженная в калориях (кал) или килокалориях (ккал). Используется при сравнительной оценке пищевых продуктов, планировании питания и др. К. определяется наличием неокисленных атомов углерода и водорода. В молекуле жира содержится больше неокисленных атомов углерода и водорода, чем в углеводах и белках; 1 г жиров выделяет 9,3 ккал (1 ккал = 4,1868-103 дж), 1 г углеводов -4,1 ккал, 1 г белков - 4,1 ккал. К. (в ккал) нек-рых продуктов (на 100 г) следующая: молоко (кефир, простокваша) 62, масло сливочное 734, говядина 1-й категории 154, баранина 1-й категории 206, ветчина 365, колбаса любительская 290, яйца 150, лук зелёный 21, огурцы свежие 15, картофель 89, капуста 27, морковь 36, яблоки 48, лимоны 41, грибы белые 32, орехи грецкие 612, Хлеб ржаной 204, сахар 390. К. продуктов необходимо знать для составления рационов, к-рые определяются энергетич. тратами людей различных профессий, пола и возраста (подробнее см. в ст. Питание). В животноводстве К. используется при сравнительной оценке питательности кормов, нормировании кормления с.-х. животных, планировании потребности в корме. К. сухого вещества большинства кормов 4,0-4,5 Мкал в 1 кг. Полезная для животного К. корма зависит от переваримости корма и усвояемости переваримых веществ.
КАЛОРИМЕТР (от лат. calor - тепло и ... метр), прибор для измерения количества теплоты, выделяющейся или поглощающейся в к.-л. физическом, химическом или биологическом процессе. Термин "К." был предложен А. Лавуазье и П. Лапласом (1780).
Современные К. работают в диапазоне темп-р от 0,1 до 3500 К и позволяют измерять количество теплоты с точностью до 10-2 %. Устройство К. весьма разнообразно и определяется характером и продолжительностью изучаемого процесса, областью темп-р, при к-рых производятся измерения, количеством измеряемой теплоты и требуемой точностью.
К., предназначенный для измерения суммарного количества теплоты Q, выделяющейся в процессе от его начала до завершения, наз. К.-и нтеграто-р о м; К. для измерения тепловой мощности L и её изменения на разных стадиях процесса - измерителем мощности или К.-осциллографом. По конструкции калориметрич. системы и методу измерения различают жидкостные и массивные К., одинарные и двойные (дифференциальные).
Жидкостный К.-интегратор переменной темп-ры (рис. 1) с иэотермич. оболочкой применяют для измерений теплот растворения и теп лот хим. реакций. Он состоит из сосуда с жидкостью (обычно водой), в к-ром находятся: камера для проведения исследуемого процесса ("калориметрич. бомба"), мешалка, нагреватель и термометр. Теплота, выделившаяся в камере, распределяется затем между камерой, жидкостью и др. частями К., совокупность к-рых называют калориметрич. системой прибора.
Рис. 1. Жидкостный калориметр-интегратор с изотермической оболочкой (схема): / - "калориметрическая бомба": 2 - нагреватель для возбуждения реакции; 3 - собственно калориметр (сосуд, заполненный водой); 4 -термометр сопротивления; 5 - холодильник (трубка, через к-рую можно пропускать холодный воздух); 6 - изотермическая оболочка калориметра, заполненная водой; 7 - нагреватель оболочки; S - контактный термометр для регулировки темп-ры оболочки; 9 - контрольный термометр; 10 - мешалки с приводом.
Изменение состояния (напр., темп-ры) калориметрич. системы позволяет измерить количество теплоты, введённое в К. Нагрев калориметрич. системы фиксируется термометром. Перед проведением измерений К. градуируют - определяют изменение темп-ры калориметрич. системы при сообщении ей известного количества теплоты (нагревателем К. или в результате проведения в камере хим. реакции с известным количеством стандартного вещества). В результате градуировки получают тепловое значение К., т. е. коэфф., на к-рый следует умножить измеренное термометром изменение темп-ры К. для определения количества введённой в него теплоты. Тепловое значение такого К. представляет собой теплоёмкость (с) калориметрич. системы. Определение неизвестной теплоты сгорания или др. хим. реакции Q сводится к измерению изменения темп-ры t калориметрич. системы, вызванного исследуемым процессом: Q = C-t. Обычно значение Q относят к массе вещества, находящегося в камере К.
Калориметрич. измерения позволяют непосредственно определить лишь сумму теплот исследуемого процесса и различных побочных процессов, таких как перемешивание, испарение воды, разбивание ампулы с веществом и т. п. Теплота побочных процессов должна быть определена опытным путём или расчётом и исключена из окончательного результата. Одним из неизбежных побочных процессов является теплообмен К. с окружающей средой посредством излучения и теплопроводности. В целях учёта побочных процессов и прежде всего теплообмена калориметрич. систему окружают оболочкой, темп-ру к-рой регулируют.
У жидкостных изотермич. К. темп-ру оболочки поддерживают постоянной. При определении теплоты хим. реакции наибольшие затруднения часто связаны не с учётом побочных процессов, а с определением полноты протекания реакции и с необходимостью учитывать несколько реакций.
В К.-интеграторе другого вида - изотермическом (постоянной темп-ры) введённая теплота не изменяет темп-ры калориметрич. системы, а вызывает изменение агрегатного состояния тела, составляющего часть этой системы (напр., таяние льда в ледяном калориметре Бунзена). Количество введённой теплоты рассчитывается в этом случае по массе вещества, изменившего агрегатное состояние (напр., массе растаявшего льда, к-рую можно измерить по изменению объёма смеси льда и воды), и теплоте фазового перехода.
Массивный К.-интегратор чаще всего применяют для определения энтальпии веществ при высоких темп-pax (до 2500 0C). Калориметрич. система у К. этого типа представляет собой блок из металла (обычно из меди или алюминия) с выемками для сосуда, в к-ром происходит реакция, для термометра и нагревателя. Энтальпию вещества рассчитывают как произведение теплового значения К. на разность подъёмов темп-ры блока, измеряемых после сбрасывания в его гнездо ампулы с определённым количеством вещества, а затем пустой ампулы, нагретой до той же темп-ры.
Теплоёмкость газов, а иногда и жидкостей, определяют в т.н. проточных лабиринтных К.- по разности темп-р на входе и выходе стационарного потока жидкости или газа, мощности этого потока и джоулевой теплоте, выделенной электрич. нагревателем К.
К., работающий как измеритель мощности, в противоположность K.-интегратору должен обладать значит, теплообменом, чтобы вводимые в него количества теплоты быстро удалялись и состояние К., определялось мгновенным значением мощности теплового процесса.
Рис. 2. Калориметр Э. Кальве для измерения тепловой мощности процессов (схема): / - калориметрическая ячейка с термопарами; 2 - блок калориметра; 3 - металлич. конусы для создания однородного поля температур в блоке; 4 - оболочка; 5 - нагреватель для тер-мостатирования прибора; 6 - тепловые экраны; 7 - тепловая изоляция; 8 - трубка для введения вещества в калориметр; 9 - окно для отсчётов показаний гальванометра 10.
Тепловая мощность процесса находится из теплообмена К. с оболочкой. Такие К. (рис. 2), разработанные франц. физиком Э. Кальве (E. Calvet, 1895-1966), представляют собой металлич. блок с каналами, в к-рые помещают цилиндрич. ячейки. В ячейке проводится исследуемый процесс; металлич. блок играет роль оболочки (темп-pa его поддерживается постоянной с точностью до 10-5-10-6 К). Разность темп-р ячейки и блока измеряется термобатареей, имеющей до 1000 спаев. Теплообмен ячейки и эдс термобатареи пропорциональны малой разности темп-р, возникающей между блоком и ячейкой, когда в ней выделяется или поглощается теплота. В блок помещают чаще всего две ячейки, работающие как дифференциальный К.: термобатареи каждой ячейки имеют одинаковое число спаев и поэтому разность их эдс позволяет непосредственно определить разность мощности потоков теплоты, поступающей в ячейки. Этот метод измерений позволяет исключить искажения измеряемой величины случайными колебаниями темп-ры блока. На каждой ячейке монтируют обычно две термобатареи: одна позволяет скомпенсировать тепловую мощность исследуемого процесса на основе Пельтъе эффекта, а другая (индикаторная) служит для измерения нескомпенсированной части теплового потока. В этом случае прибор работает как дифференциальный компенсационный К. При комнатной темп-ре такими К. измеряют тепловую мощность процессов с точностью до 1 мквт.
Обычные названия К. - "для химич. реакции", "бомбовый", "изотермический", "ледяной ", " низкотемпературный "- имеют историч. происхождение и указывают гл. обр. на способ и область использования К., не являясь ни полной, ни сравнительной их характеристикой.
Общую классификацию К. можно построить на основе рассмотрения трёх главных переменных, определяющих методику измерений: темп-ры калоримет-рич. системы Тс; темп-ры оболочки T0, окружающей калориметрич. систему; количества теплоты L, выделяемой в К. в единицу времени (тепловой мощности).
Рис. 3. Адиабатический калориметр для определения теплоёмкости при низких темп-pax (схема): / - калориметр (а - сосуд для вещества, б - термометр сопротивления, в - нагрев а т ель); 2- адиабатические оболочки (ширмы); 3 - вакуумная рубашка; 4-труба для откачки; 5 - трубка для электрнч. проводов.
К. с постоянными Tc и То наз. изотермическим; с Тс = T0 - адиабатическим; К., работающий при постоянной разности темп-р Тс - TO наз. К. с постоянным теплообменом; у изопериболического К. (его ещё наз. К. с изотермич. оболочкой) постоянна T0, a Tc является функцией тепловой мощности L.
Важным фактором, влияющим на окончательный результат измерений, является надёжная работа автоматич. регуляторов темп-ры изотермич. или адиабатич. оболочек. В адиабатич. К. темп-pa оболочки регулируется так, чтобы она была всегда близка к меняющейся темп-ре калориметрич. системы. Адиабатич. оболочка - лёгкая металлич. ширма, снабжённая нагревателем,- уменьшает теплообмен настолько, что темп-pa К. меняется лишь на неск. десятитысячных град/мин. Часто это позволяет снизить теплообмен за время калориметрич. опыта до незначит. величины, к-рой можно пренебречь. В случае необходимости в результаты непосредственных измерений вводится поправка на теплообмен, метод расчёта к-рой основан на законе теплообмена Ньютона - пропорциональности теплового потока между К. и оболочкой разности их темп-р, если эта разность невелика (до 3-4 0C).
Для К. с изотермич. оболочкой теплоты хим. реакции могут быть определены с погрешностью до 0,01% . Если размеры К. малы, темп-pa его изменяется более чем на 2-3 0C и исследуемый процесс продолжителен, то при изотермич. оболочке поправка на теплообмен может составить 15-20% от измеряемой величины и существенно ограничить точность измерений. В этих случаях целесообразнее применять адиабатич. оболочку.
При помощи адиабатич. К. определяют теплоёмкость твёрдых и жидких веществ в области от 0,1 до 1000 К. При комнатных и более низких темп-pax адиабатич. К., защищённый вакуумной рубашкой, погружают в Дъюара сосуд, заполненный жидким гелием, водородом или азотом (рис. 3). При повышенных темп-pax (выше 100 0C) К. помещают в термостатированную электрич. печь.
Лит.: Попов M. M., Термометрия и калориметрия, 2 изд., M., 1954; Скуратов С. M., Колесов В. П., Воробьев А. Ф., Термохимия, ч. 1 - 2, M., 1964-66; Кальве Э.,Прат А., Микрокалориметрия, пер. с франц., M., 1963; Experimental thermochemistry, v. 1 - 2, N. Y. - L., 1956 - 62. В. А. Соколов.
КАЛОРИМЕТР ИОНИЗАЦИОННЫЙ, прибор для определения энергии частиц космических лучей (~1011эв и выше). В К. и. энергия космич. частицы поглощается в толстом слое вещества (подобно тому, как в обычном калориметре поглощается тепло). Космич. частицы высоких энергий при взаимодействии с веществом в результате ядерных реакций рождают большое число вторичных частиц или фотонов, к-рые в свою очередь образуют новые частицы и т. д. В конечном итоге образуется лавина заряженных частиц, к-рая движется в веществе, ионизует его атомы и при этом теряет свою энергию. Если толщина слоя поглощающего вещества достаточно велика и лавина заряженных частиц полностью остаётся в нём, то количество созданных в веществе ионов пропорционально энергии первичной космич. частицы. Для измерения полного числа ионов поглотитель из плотного вещества (обычно - железо или свинец) разбивается на ряд слоев толщиной в неск. см, между к-рыми размещаются ионизационные камеры.
К. и. был изобретён в 1954 в СССР, после чего он стал широко применяться как в СССР, так и за рубежом для изучения взаимодействий космич. частиц высоких энергий (1011-1013эе) с атомными ядрами. При этом К. и. обычно объединяют с приборами, позволяющими наблюдать результаты этого взаимодействия, - Вильсона камерами, ядерными фотографическими эмульсиями (рис. 1), искровыми кахерами. Типичные габариты К. и.: высота 1,5-2 м, площадь поперечного сечения ~ 1 м2, масса 10-20 т. В СССР в 1964 на высокогорной станции на г. Ара-гац в Армении построен и работает уникальный К. и. площадью 10 м2и массой 70 т (рис. 2). К. и. применялся в СССР (1965-68) также на тяжёлых космич. станциях типа "Протон".
Рис. 1. Схематическое изображение ионизационного калориметра в сочетании с ядерными фотоэмульсиями: / - мишень, в которой происходит взаимодействие космической частицы с атомными ядрами атомов мишени, приводящее к появлению у-квантов высоких энергий; 2 - слои свинца, в которых у-излучение порождает мощные лавины заряженных частиц; 3 - ядерные фотоэмульсии, регистрирующие эти лавины; 4 - слои вещества (железо или свинец), тормозящего лавины заряженных частиц; 5 - импульсные ионизационные камеры.
Рис. 2. Ионизационный калориметр,установленный на высокогорной станциина г. Арагац в Армении.
Лит.: Григоров H. Л., Mурзин В. С.,.Рапопорт И. Д., Метод измерения энергии частиц в области выше 10"eV, "Журнал экспериментальной и теоретической физики", 1958, т. 34, в. 2, с. 506; Бугаков В.В. [и др.], Принципы устройства научной аппаратуры для изучения космических лучей высокой энергии на космической станции "Протон-4", "Изв. АН СССР. Серия физическая", 1970, т. 34, с. 1818; Г р и г о р о в H. Л. [и ДР.], Ядерная лаборатория в космосе. Новый этап в изучении частиц сверхвысоких энергий, "Природа", 1965, № 12, с. 7. Н.Л.Григоров.
КАЛОРИМЕТРИЯ (от лат. calor - тепло и ... метрия), совокупность методов измерения тепловых эффектов (количеств теплоты), сопровождающих различные физич., химич. и биологич. процессы. Методами К. определяют теплоёмкости тел, теплоты фазовых переходов (плавления, кипения и др.); тепловые эффекты намагничивания, электризации, растворения, сорбции, хим. реакций (напр., горения), процессов обмена веществ в живых организмах, в ряде случаев - энергии электромагнитного излучения, энергии ядерных процессов и т. д.
Приборы, применяемые для калори-метрич. измерений, наз. калориметрами. Их конструкция определяется условиями измерений (в первую очередь температурным интервалом) и требуемой точностью. К. при темп-pax от 400K (граница условна) и выше наз. высокотемпературной, в области темп-р жидкого азота, водорода и гелия - низкотемпературной.
Результаты калориметрич. измерений находят широкое практич. применение в теплотехнике, металлургии, хим. технологии. Ими пользуются при расчётах количеств теплоты, требуемых для нагрева, расплавления или испарения веществ в различных технологич. процессах; для вычисления пределов протекания хим. реакций и условий их проведения. Так, область давлений и темп-р, в к-рой получают синтетич. алмазы из графита, была определена расчётом, в значит, мере основанным на калориметрич. измерениях теплоёмкости и теплот сгорания этих веществ. Калориметрич. измерения позволяют определять области устойчивости различных минералов и выяснять условия совместного присутствия их в горных породах. Данные низкотемпературной К. широко используются при изучении механич., магнитных и электрич. эффектов в твёрдых телах и жидкостях при низких темп-pax, а также для расчёта термодинамич. функций (напр., энтропии веществ). В.А.Соколов.
В биологии К. применяют для измерения тепловых эффектов, сопровождающих процессы жизнедеятельности. В организме постоянно протекают химич. и физич. процессы двух типов: эндотермические (с поглощением теплоты) и экзотермические (с выделением теплоты), причём последние преобладают. С помощью К. показано, напр., что один из видов микроорганизмов - ки |
