ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z EKSPLOATACJI ZŁÓŻ ROPY NAFTOWEJ.

Temat: Pomiar ciężaru właściwego cieczy

GiG III rok, niestacjonarne

Michał Banaszewski

Adrian Banaś

Krzysztof Konopka

Pomiar ciężaru właściwego cieczy.

Ciężar właściwy cieczy to stosunek ciężaru cieczy do jego objętości

γ=

• 1. Pomiar ciężaru właściwego cieczy piknometrem.

Piknometr jest małym naczyniem szklanym z doszlifowanym korkiem (3), wydłużonym w postaci kapilary wraz z termometrem (2). Na piknometrze zaznaczona jest jego pojemność przy temperaturze 20°C, dlatego przy dokładniejszych pomiarach wykonywanych w innej temperaturze należy skorygować pojemność piknometru. Dla wykonania pomiaru należy zważyć próżny piknometr (powinien on być suchy i czysty). Po wyjęciu korka napełniamy piknometr badaną cieczą i ponownie osadzamy korek.

Rysunek przedstawiający piknometr.

Pojemność piknometru:

ν =
= 2,5 ⋅ 10
m

Ciężar właściwy obliczamy ze wzoru:

γ =

gdzie: b- ciężar napełnionego piknometru, N

c- ciężar próżnego piknometru, N

ν- pojemność piknometru, m

K-poprawka ze względu na temperaturę pomiaru
.

K=α (t-20)

gdzie: α- współczynnik rozszerzalności cieczy,
.

t- temperatura pomiaru, °C.

Obliczenia dla ropy naftowej:

α = 0,75 ⋅ 9,80665 =7,3549875

t=23 °C

K=α (t-20) =7,3549875
⋅ (23°C - 20°C ) = 22,0649625

b- 75,88g = 0,744128602 N

c- 34,82g = 0,341467553 N

ν- 25 cm
= 2,5 ⋅ 10
m

γ =

• 2. Pomiar ciężaru właściwego cieczy areometrem.

Dla tego pomiaru należy czysty, suchy cylinder napełnić badaną cieczą. Następnie wkładamy do cieczy suchy i czysty areometr z termometrem.

Rysunek przedstawiający aerometr.

α = 0,75 ⋅ 9,80665 =7,3549875

t = 23°C

ρ = 0,821
⇒γ
=0,828⋅9806,65=8051,25965

K=α (t-20) =7,3549875
⋅ (23°C - 20°C ) = 22,0649625

γ=γ
+K=8073,324613

• 3. Pomiar ciężaru właściwego cieczy wagą Mohra-Wetphala.

• Wykonanie pomiaru:

• - ustawić śrubą zaciskową (4) wspornik teleskopowy (3) na odpowiedniej wysokości,

• - spoziomować wagę śrubą zaciskową (5),

• - wlać badaną ciecz do cylindra pomiarowego (9),

• - zanurzyć w niej wypornik (pływak pozornie straci na ciężarze),

• - dla zrównoważenia pozornej straty ciężaru pływaka prawe ramię wagi (1) podzielone na 10 części należy obciążyć w odpowiednim miejscu odpowiednimi ciężarkami (konikami ).

Rysunek wagi Mohra-Westphala: 1- prawe ramię wagi, 2-punkt podparcia ramienia wagi, 3-wspornik teleskopowy, 4-śruba zaciskowa, 5-śruba zaciskowa do spoziomowania wagi, 6-ruchomy ciężarek, 7- haczyk, 8-pływak, 9-cylinder pomiarowy, 10-ciężarek jednostkowy 10 używany przy pomiarze ciężaru właściwego cieczy większego od 1,0 ⋅ 9806,65
.

Koniki dla zrównoważenia pływaka zanurzonego w cieczy: a, b, c, d.

ρ = 0,823
(wynik pomiaru) ⇒ γ=0,823 ⋅ 9806,65=8070,87295

Ciężar właściwy cieczy γ
Nazwa cieczy	Zmierzony piknometrem	Zmierzony areometrem	Zmierzony wagą Mohra	Średni ciężar wł.
Ropa Naftowa	16128,50692	8073,324613	8070,87295	10757,56816

4.Wnioski:

Uzyskane przez nas wyniki pozwalają stwierdzić , iż ropa zalicza się raczej do rop lekkich. Pomiary wykonane areometrem i wagą Mohra są do siebie zbliżone, natomiast pomiar wykonany piknometrem znacznie przekracza dwie poprzednie wartości.

Ze względu na to , że pomiary były przeprowadzane w temperaturze 23^O C , we wszystkich wynikach została uwzględniona poprawka K odnosząca się do rozszerzalności cieplnej cieczy obliczona według wzoru K = α(t-20) [N/m³], gdzie t jest temperaturą pomiaru w ^oC. Współczynnik rozszerzalności cieczy α wynosi dla ropy 22,0649625 [N/m³]. Wartość ta została dodana do wszystkich uzyskanych gęstości.

---