LABOLATORIUM ZAKŁADU SPALANIA |
||
Kompania II Pluton II |
godz.10.00-11.30 grupa A
|
Data: 19.03.2001r.
|
Ćwiczenie nr 5 Oznaczanie ciepła spalania w bombie kalorymetrycznej. |
Wykonali: Oleniacz Grzegorz Podkański Tomasz Rawski Szymon |
1. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest doświadczalne określenia ciepła spalania danego ciała. W naszym przypadku całe ćwiczenie sprowadziło się do określenia stałej aparatu K. Stała K jest to ciepło jakie należy dostarczyć do aparatu, aby podnieść jego temperaturę o 1OC.
2. Wykonanie ćwiczenia.
Pomiar stałej aparatu K polega na obliczaniu różnicy temperatury wody przed i po spaleniu substancji o znanym cieple spalania (naftalen) w bombie kalorymetrycznej. W obliczeniach wykorzystuje się bilans cieplny reakcji spalania. Równanie bilansu sporządza się zgodnie z zasadą zachowania energii, przyjmując, że całkowite ciepło wydzielone w reakcji spalania zostało pochłonięte przez układ: bomba kalorymetryczna, kalorymetr, woda.
Przed wykonaniem próby należy przygotować próbkę naftalenu oraz ją zważyć. Tygiel z próbką umieszczamy w uchwycie na elektrodzie głowicy bomby oraz przygotowujemy odcinek drutu zapłonowego (żelazo) o długości około dziesięciu centymetrów który zwijamy w trójzwojową 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 wyniku spalania próbki następuje ogrzanie wody znajdującej się w kalorymetrze, której temperaturę odczytujemy. Dzięki otrzymanym wynikom możemy wyznaczyć stałą aparatu K.
3. Schemat ćwiczenia
4. Tabela pomiarów.
czas [min] |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
temp [oC] |
20,05 |
20,06 |
20,07 |
20,07 |
20,08 |
20,09 |
20,09 |
20,09 |
20,09 |
20,09 |
20,09 |
20,70 |
czas [min] |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
temp [oC] |
21,80 |
22,27 |
22,47 |
22,57 |
22,63 |
22,66 |
22,68 |
22,69 |
22,70 |
22,70 |
22,70 |
- |
5. Obliczenia.
6. Wykres temperatury układu w funkcji czasu T=f(t)
7. Wnioski.
Wyznaczenie stałej K jest niezbędne do wykonania obliczeń w celu ustalenia ciepła spalania substancji spalanej w kalorymetrze. Stała K jest to ilość ciepła potrzebna do ogrzania w danych warunkach pomiarowych o jednostkową wartość temperatury całego układu kalorymetrycznego. Aby ją wyliczyć spaliliśmy wzorzec o dokładnie znanym cieple spalania (naftalen). Wyznaczenie ciepła spalania substancji z punktu widzenia profilaktyki ppoż. pozwala określić np. obciążenie ogniowe danej strefy pożarowej.