Akademia Górniczo - Hutnicza w Krakowie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Maszyny i Urządzenia Energetyczne

Laboratorium

Temat: Wyznaczanie ciepła spalania paliwa stałego.

Wykonał:

Kamil Sroka

Gr. W2

1. Cel ćwiczenia:

Określenie ciepła spalania paliwa stałego kwasu benzoesowego poprzez spalenie go w bombie kalorymetrycznej.

1. Schemat stanowiska

1- bomba kalorymetryczna

2-pokrywa kalorymetru

3- czujnik temperatury

4-uchwyt pokrywy

5-mieszadło

6-naczynie kalorymetryczne

7-płaszcz kalorymetru

8-komputer sterujący

9-stół kalorymetru

1. Dane

M_dp= 0,0070g – początkowa masa drucika

M_dk= brak pomiaru założono masę początkową

M_p=1,5065- masa paliwa

T₁=18,416^◦C

T₂=18,459^◦C

T₃=21,536^◦C

T₄=21,529^◦C

Q_sd=6698,9 kJ/kg – ciepło spalania drucika

x=13

Q_st=26493,37 kJ/kg ciepło spalania (wartość tablicowa)

S=1310 3J/K

1. Wzory do obliczeń i obliczenia

• poprawka na wymianę ciepła kalorymetru z otoczeniem

k=$0,5 \bullet \left( \frac{T_{2} - T_{1}}{5} + \frac{T_{4} - T_{3}}{5} \right) + (x - 1)$∙$\frac{T_{4} - T_{3}}{5}$ [K]

k=$0,5*\left( \frac{18,459 - 18,416}{5} + \frac{21,529 - 21,536}{3} \right) + (13 - 1) \bullet \frac{21,529 - 21,536}{3}$= -0,025 K

• Ciepło spalania drutu oporowego

Q_d=Q_sd*∆M_d [J]

Ze względu na to , że nie udało się zmierzyć masy drucika po spalaniu założono całą masę ∆M_d=0,0070g

Q_d=6698,9∙0,0070=46,89 J

• Ciepło spalania paliwa

Q_s=$\frac{S \bullet \left( T_{3} - T_{2} - k \right) - Q_{d}}{M_{p}}$ [kJ/kg]

Q_s=$\frac{13103 \bullet \left( 21,536 - 18,459 + 0,025 \right) - 46,89}{1,5065}$=26948,96 kJ/kg

• Błąd pomiaru

%

1. Wnioski

Po wykonaniu pomiarów i obliczeń ciepla spalania można zauważyć , że wynik otrzymany metodą doświadczalną różni się o 1,72% od wartości tablicowej. Może to być spowodowane tym , że podczas zajęć zabrakło prądu , przez co pomiar bym krótszy niż przewiduje to norma. Nie mogliśmy także zważyć drucika gdyż elektroniczna waga nie działała , przez co do obliczeń założyliśy całą wagę drucika. Innym czynnikiem mającym wpływ na rozbieżność wyników może mieć założenie , że nie wydziela się kwas siarkowy - a w związku z tym brak jest wydzielonego w tym procesie ciepła. Negatywny wpływ na wyniki pomiarów mogły mieć też czynnik ludzki i niedoświadczenie studentów w wykonywaniu tego typu pomiarów.