LABORATORIUM FIZYKOCHEMII SPALANIA I WYBUCHÓW |
|
KOMPANIA II |
PLUTON I |
Ćwiczenie: 5 Temat: Oznaczanie ciepła spalania w bombie kalorymetrycznej |
Imię i nazwisko: Anna Zimna Adam Wiśniewski Łukasz Musialik |
data 18-05-2001 |
podpis: |
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest oznaczenie ciepła spalania w bombie kalorymetrycznej oraz zapoznanie się z aparaturą do tego służącą.
Wykonanie ćwiczenia
Pomiar ciepła spalania w bombie kalorymetrycznej polega na obliczaniu różnicy temperatury wody przed i po spaleniu badanej substancji w bombie kalorymetrycznej. W obliczeniach wykorzystuje się bilans cieplny reakcji spalania. Równanie bilansu sporządza się zgodnie z zasadą zachowania ilości ciepła: ciepło dostarczone do układu jest równe ciepłu oddanemu.
Przed wykonaniem próby należy przygotować próbkę cukru oraz ją zważyć. Tygiel z próbką umieszczamy w uchwycie na elektrodzie głowicy bomby oraz przygotowujemy odcinek drutu zapłonowego o długości około dziesięciu centymetrów który zwijamy w trzy - zwojową spiralę i ważymy. Umieszczamy drut w tyglu, tak aby nie dotykał do jego ścianek i zanurzamy go w próbce, a jego końce podłączamy do elektrod. Montujemy bombę kalorymetryczną i przepłukujemy ją tlenem. Po umieszczeniu próbki w bombie włączamy prąd, który powoduje zapalenie próbki. W przypadku naszego pomiaru wystąpiło całkowite spalanie cukru. W wyniku spalania próbki następuje ogrzanie wody znajdującej się w kalorymetrze, której temperaturę odczytujemy. Dzięki otrzymanym wynikom możemy wyznaczyć ciepło spalania badanej przez nas substancji.
Tabela pomiarów:
czas [min] |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
temp. [*C] |
20,69 |
20,68 |
20,68 |
21,70 |
21,77 |
21,81 |
21,83 |
21,85 |
21,87 |
21,87 |
21,88 |
21,88 |
21,88 |
Wyznaczenie ciepła spalania cukru:
masa drutu - md = 0,0053 g
masa materiału - mm = 0,9087g
objętość wody - V = 2700 ml
stała kalorymetru - K = 12,5 kJ/deg
ciepło spalania cukru:
Wnioski:
W równaniu użyliśmy stałej K obliczonej przez poprzednią grupę
Wartość ciepła spalania, czy też wartość opałowa materiałów palnych jest używana w obliczeniach technicznych do oceny wartości paliw pod względem wydajności cieplnej. W przepisach PSP znajomość tych wartości jest konieczna do określenia ilości wydzielającego się podczas pożaru ciepła, co wpływa na obliczenie np. temperatury spalania, ciśnienia powstałego podczas wybuchu, szybkości rozprzestrzeniania się płomieni. Ciepło spalania, czy też wartość opałowa materiałów palnych, niezbędna jest do określenia obciążenia ogniowego i gęstości obciążenia ogniowego.