LABORATORIUM FIZYKOCHEMII SPALANIA I WYBUCHÓW
KOMPANIA II	PLUTON II
Ćwiczenie: 5 Temat: Oznaczanie ciepła spalania w bombie kalorymetrycznej	Imię i nazwisko: Turkiewicz Rafał Podoluk Marek
data 20-05-1998	podpis:

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest oznaczenie ciepła spalania w bombie kalorymetrycznej oraz zapoznanie się z aparaturą do tego służącą.

Stanowisko pomiarowe

bomba kalorymetryczna statyw do zawieszania głowicy bomby termometr rtęciowy tygiel kwarcowy

naczynie kalorymetryczne mieszadło mechaniczne butla z tlenem drut oporowy o śr. 0,1 mm o znany cs

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 rozdrobnioną próbkę 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 przedmuchujemy ją tlenem. Po umieszczeniu próbki w bombie włączamy prąd, który powoduje zapalenie próbki. 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 pomiarowa :

czas min	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	UWAGI
temp. [*C]	20,49	20,50	20,50	20,51	20,51	20,52	20,52	20,52	20,53	20,54	20,54	r e a k c j a n i e z a s z ł a

czas [min]	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
temp. [*C]	20,63	20,63	20,63	20,85	21,26	21,52	21,6	21,65	21,68	21,7	21,71	21,72	21,73	21,74	21,74	21,74

temperatura początkowa temperatura końcowa

Wyznaczenie ciepła spalania :

masa drutu - m_d = 0,0058 g ± 0,0001g

masa materiału - m_m = 0,8000 g ± 0,0001g

objętość wody - V = 2700 ml

stała kalorymetru - K = 12,55 kJ/deg (*)

ciepło spalania drutu - CsFe=0,0121 kJ/g

ciepło spalania - wióry sosnowe ze środkiem Fireclear :

Wnioski:

W równaniu użyliśmy stałej K obliczoną na podstawie doświadczenia przeprowadzonego przez grupę IVb. Wartość stałej nie uwzględnia ciepła wytworzonego podczas spalenia drutu zapłonowego. W naszych obliczeniach wartość ta została uwzględniona pomimo znikomego wpływu na wynik ciepła spalania.

Wyznaczone ciepło spalania jest niższe od ciepła spalania drewna sosnowego, którego wartość wynosi 4400 kcal/kg=18,4 MJ/kg=18,4 kJ/g. Stwierdzamy zatem, że zastosowanie środka ognioochronnego, jakim był w naszym przypadku Fireclear, spowodowało zmniejszenie własności palnych drewna.

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.

(*) na podstawie pomiarów przeprowadzonych przez grupę IV b

---