HANNA SZCZYPIÓR GRUPA 30/B

SPRAWOZDANIE - LABORATORIUM TERMODYNAMIKA

TEMAT ĆWICZENIA: POMIAR CIEPŁA SPALANIA I WARTOŚCI OPAŁOWEJ PALIW STAŁYCH.

1. Cel ćwiczenia

Pomiar ciepła spalania kwasu benzoesowego C₇H₆O₂.

2. Schemat stanowiska

pomiar normalny

pomiar komputerowy

3. Przebieg ćwiczenia

Pomiar polega na całkowitym spaleniu próbki paliwa w atmosferze tlenu pod

ciśnieniem w bombie kalorymetrycznej zanurzonej w wodzie i na pomiarze przyrostu

temperatury tej wody. Między naczyniem kalorymetrycznym a termostatem zachodzi

wymiana ciepła poprzez promieniowanie, przewodzenie i konwekcję.

Cykl:

0 - włączenie kalorymetru i ustabilizowanie temperatury w jego wnętrzu

1 - przedział wstępny, rejestracja temperatury T1

2 - przedział główny, rejestracja temperatury T2 i zapłon próbki w bombie kalorymetrycznej

3 - przedział końcowy, rejestracja temperatury T3 (maksymalnej)

4 - rejestracja temperatury T4 i zakończenie pracy

Podczas laboratorium korzystaliśmy z kalorymetru, który połączony jest z zestawem komputerowym. Wszystkie pomiary dokonywane są automatycznie, program rysuję również wykres temperatur. Jest to duże ułatwienie ( w porównaniu do tradycyjnego pomiaru termometrem), szczególnie dla osób, które nie mają doświadczenia w badaniu ciepła spalania kalorymetrem.

4. Wzory, dane, wielkości zmierzone.

waga drutu = 0,00765 g

waga pastylki z drutem =1,37890 g

waga pastylki = 1,37125 g

temperatura wody = 19,5 °C

temperatura wody w kalorymetrze = 20,5 °C

objętość wody = 2,7 l

S= 13337 K

T1=19,030 °C = 292,180 K

T2=19,056 °C = 292,206 K

T3=21,822 °C = 294,972 K

T4=21,816 °C = 294,955 K

X=11

poprawka temperaturowa na wymianę ciepła

k=0,5(292,206-292,180 / 5 + 294,955 - 294,972 / 5) +(11-1)(294,955 - 294,972 / 5)

k=-0,0331 [K]

Q_d = ΔM_d* Q_sd [J] ciepło uzyskane ze spalenia drutu

Q_d= 6698,9*0,00635 = 42,538015 [J]

ciepło spalania paliwa

Q_s = 13337(294,972 - 292,206 +0,0331) - 42,538015 / 1,37125

Q_s = 27193,47944 [kJ/kg]

błąd względy pomiaru

ε = (26493,37 - 27193,47944)/26493,37 *100%

ε = -2,64 %

4.Wnioski

Wartość tablicowa i dokonane podczas laboratorium pomiaru wartości ciepła spalania nie są bardzo zróżnicowane. Biorąc pod uwagę, że nie mamy doświadczenia w wykonywaniu takich pomiarów oraz nie najwyższą dokładność używanego przez nas sprzętu wynik możemy uznać za prawidłowy.

Wyznaczanie ciepła spalania i wartości opałowej daję możliwość porównania różnych paliw poprzez porównanie kosztów wydobycia i transportu paliwa z wartością opałową, a więc porównanie opłacalności stosowania paliwa z punktem widzenia rachunku ekonomicznego.