POLITECHNIKA WARSZAWSKA INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ	LABORATORIUM TERMODYNAMIKI Sprawozdanie z ćwiczenia	5
		Zespół
Nazwiska i imiona studentów	Babis Karol Danielewicz Jacek Nowak Marzena Polny Piotr Przybyłek Aleksander Różalski Dariusz
2009/2010	MEiL	III
Rok ak.	Wydział	Semestr
Temat ćwiczenia Pomiar ciepła spalania paliwa stałego za pomocą bomby kalorymetrycznej

1. OPIS PRZEBIEGU ĆWICZENIA

Ćwiczenie przebiegało następująco:

1. Zerowanie wagi pomiarowej

2. Ważenie drucika: m_d=1,1mg=1,1∙10^-6kg

3. Ważenie nitki: m_n=11mg=1,1∙10^-5kg

4. Ważenie tygielka: m_t=5104,5mg=5,1045∙10^-3kg

5. Zawiązanie pętelki na nitce

6. Wsypanie sproszkowanego węgla kamiennego do prasy

7. Ubijanie węgla w prasie

8. Ważenie ubitego węgla (brykiecika): m_b=978mg=9,78∙10^-4kg

9. Nawijanie nitki na drucik i podwieszenie brykiecika

10. Włożenie zawieszonego brykiecika do boby kalorymetrycznej

11. Podłączenie tlenu do bomby

12. Włożenie bomby do wody i uruchomienie mieszadła

13. Okres początkowy pomiaru

Początkowy okres pomiarowy trwa do wyrównania się temperatury pomiędzy bombą a kalorymetrem. Pomiar temperatury następuje co 30s. termometrem Beckmanna.

Nr.	T[C]	Nr.	T[C]	Nr.	T[C]
1	2,01	9	2,03	17	2,04
2	2,01	10	2,03	18	2,04
3	2,015	11	2,03	19	2,04
4	2,02	12	2,035	20	2,04
5	2,02	13	2,035	21	2,04
6	2,02	14	2,035	22	2,04
7	2,02	15	2,035	23	2,04
8	2,025	16	2,04	24	2,04

1. Główny okres pomiarowy

Zapłon. Pomiar temperatury co 30s. termometrem Beckmanna.

Nr.	T[C]	Nr.	T[C]	Nr.	T[C]	Nr.	T[C]	Nr.	T[C]	Nr.	T[C]
25	2,05	32	4,135	39	4,385	46	4,475	53	4,515	60	4,52
26	2,3	33	4,190	40	4,41	47	4,485	54	4,515	61	4,52
27	3,8	34	4,235	41	4,42	48	4,495	55	4,52	62	4,52
28	3,9	35	4,275	42	4,435	49	4,5	56	4,52	63	4,52
29	3,95	36	4,305	43	4,45	50	4,505	57	4,52	64	4,52
30	3,995	37	4,34	44	4,46	51	4,51	58	4,52	65	4,52
31	4,08	38	4,375	45	4,47	52	4,51	59	4,52	66	4,515

Układ z powrotem musi dojść do równowagi z otoczeniem. Przyjmuje się, że końcowa temperatura wynosi: t_k=4,52

1. Ważenie tygielka z popiołem m_t+p=5107,6mg=5,1045∙10^-3kg

2. Ważenie wody: m_wody=2,442kg

1. WYKRES

2. OBLICZENIA:

1. Pojemność cieplna kalorymetru:

C=(m_wody+K)•c_w

gdzie:

m_wody – masa wody w naczyniu

K – wartość wodna kalorymetru, K=0,441kg

C_w – ciepło właściwe wody, c_w=4,19 kJ/(kg•K)

C=(2, 442 + 0, 441)•4, 19 = 12, 08 kJ/K

1. Wyznaczenie przyrostu temperatury głównego okresu pomiarowego.

Δt= t_k -t₀

gdzie:

Δt – przyrost temperatury

t₀ – temperatura początkowa okresu głównego

t_k – temperatura końcowa okresu głównego

Δt=4,52-2,05=2,47

1. Suma poprawek na dodatkowe efekty cieplne

Σq_i=W_td•m_d+W_tn•m_n

gdzie:

W_td – ciepło spalania materiału drucika, W_td=6700kJ/kg

W_tn – ciepło spalania materiału nitki, W_tn= 17400 kJ/kg

Σq_i=6700000•1,1∙10^-6[phone]•1,1∙10^-5=198,77[J]=0,19877[kJ]

1. Wyliczanie ciepła spalania W_t

W_t=$\frac{\mathbf{(m}_{\mathbf{\text{wody}}}\mathbf{+ K) \bullet}\mathbf{c}_{\mathbf{w}}\mathbf{\bullet}\mathbf{\text{Δt}}\mathbf{-}\mathbf{\Sigma}\mathbf{q}_{\mathbf{i}}}{\mathbf{m}_{\mathbf{b}}}$

Korzystając z wcześniejszych obliczeń podstawimy pod wzór otrzymane wartości

W_t=$\frac{\mathbf{12,08 \bullet}\mathbf{2,47}\mathbf{-}\mathbf{0,19877}}{\mathbf{9,78 \bullet 1}\mathbf{0}^{\mathbf{- 4}}}$=30305,5521[$\frac{\mathbf{\text{kJ}}}{\mathbf{\text{kg}}}$]=30,306[$\frac{\mathbf{M}\mathbf{J}}{\mathbf{\text{kg}}}$]

1. WNIOSKI

Wynik W_t=30,306[$\frac{\mathbf{M}\mathbf{J}}{\mathbf{\text{kg}}}$] jest poprawna lecz mogły wystąpić dodatkowe straty, których nie uwzględniliśmy w obliczeniach takie jak: wymiana ciepła z otoczeniem czy fakt pracy mieszadła.