IMG$57

a)    wzór Dulonga

W_tt = 8140G+28700 (h„- °®) + 2220S-60o(w-[--|-0_!!)    [vi,4]

b)    w z ó r związkowy

W„ = 8100C-f 29000 ^H₂— £*J+2500 S-60o/w+ -1-0*1    [VI,5]

przy czym we wzorach tych C, Hj, Oj, S oznaczają udziały masowe w stosunku do jedności, przypadające w paliwie na węgiel, wodór, tlen i siarkę, a znalezione na podstawie chemicznej analizy próbki paliwa.

Wartość opalowa obliczona ze wzoru Dulonga, wzoru związkowego jest określona w kcal/kg paliwa. W układzie SI wartość opałową (jak również ciepło spalania) podaje się w kJ/kg paliwa, mnożąc wyniki Otrzymane z powyższych wzorów przez 4,187. Czasami wyniki podaje się również w megadżulach na kilogram paliwa MJ/kg. Odpowiednim równoważnikiem kilokalorii jest wówczas 4,187 • 10^-3 MJ/kcal.

Wyniki otrzymane na podstawie tych formuł są najbardziej poprawne dla węgla, natomiast dla paliw o małej wartości opałowej i zawartości węgla, a dużej zawartości tlenu, jak drewno czy torf, wyniki obarczone są większym błędem.

Wobec niedokładności wyników otrzymywanych na zasadzie obliczeń ciepła spalania lub wartości opałowej z wyników chemicznej analizy próbki paliwa, obecnie powszechnie stosuje się bezpośrednią metodę oceny paliwa stałego i ciekłego przez spalanie jego próbek w kalorymetrycznych bombach (Bertholet, Makler, Kroe-ker, Hempel).

Doświadczenie polega na tym, że próbkę paliwa o masie ok. 1 g spala się w zamkniętym„ naczyniu w atmosferze sprężonego do około 25 at tlenu, zapalając ją za pomocą prądu elektrycznego. Ciepło wydzielone podczas spalania ogrzewa G kg wody w kalorymetrze (rys. 50), podnosząc jej temperaturę o At. Ponieważ część ciepła zostanie zużyta na ogrzanie bomby, kalorymetru itd., wprowadza się tzw. wartość wodną kalorymetru G₀, reprezentującą dodatkowo taką ilość wody, która byłaby ogrzana o At, gdyby cała ilość ciepła przeszła do wody. Poza tym wprowadza się jeszcze poprawkę na promieniowanie &U i znajduje ciepło spalania, oznaczając przy tym przez g masę spalonej próbki

W, =* Jf?±Q»)(4t+At₀)    [OT8]

a    ^H

Wartość Gn oznacza się przez spalanie w kalorymetrze materiału chemicznie czystego o znanej wartości opałowej, oznaczenia zaś dto dokonuje się przez badanie zmian zachodzących na termometrze przed i po doświadczeniu właściwym.

Chcąc z tak otrzymanej wartości ciepła spalania W_t otrzymaL wartość opałową użyteczną, oznacza ślą ilość wody k wytworzonej podczas spalania^ 1 kg paliwa, a stąd

W_u = W_f—r(k+tu)    tVI,7J

Rys. 50-Kalorymetr Mahlera

Rys. 51-Kalorymetr Junkersa: 1 — płaszcz izolacyjny

Wartość opałową mieszaniny gazowej oznacza się metodą pośrednią, znając jej składniki i wprowadzając wartości Opałowe tych składników, a więc

kJ

jH = (ujW_t-ł-u,W₂-f ... +u„W„) kcal/m*    lub    —g

W„ 1 (m_JW₁+m,W.4»... +m_nW_r)kcaI/kg    lub    -r— [VI,8]

, _ _r. ■    j    _rj ■ _r , ,    kg

Ciepło spalania paliwa gazowego bezpośrednią metodą oznacza się w tzw. kalorymetrze Junkersa. Działanie jego polega na tym, że ciepło wydzielane podczas dokładnego spalania gazu w palniku Bunsena pochłaniane jest przez strumień przepływającej wody, tak że spaliny ochładzają się do temperatury początkowej gazu, czyli do temperatury otoczenia (rys. 51). Od strat przez promieniowanie chroniony jest kalorymetr płaszczem powietrznym.

Jeżeli podwyższono temperaturę G kg wody o (t* — ij| °C, spalając w tym czasie V m^!l gazu, to ciepło spalania

W, = JfSaiśkr^L kcal/m⁹ lub kJ/m»    [VI,9j

125