Princip: Spalné teplo je množství tepla
uvolněné dokonalým spálením +g/1kg/ paliva, přičemž reakcí vzniklá voda
zkondenzuje. Stanovení spalného tepla se provádí v kalorimetru.
Měření spočívá v úplném
spálení paliva ve formě tablety o známé hmotnosti v prostředí kyslíku pod
tlakem asi 3MPa v kalorimetrické bombě, která je ponořena v kalorimetrické
nádobě s vodou. Z měření teploty vody v nádobě pak zjistíme
zvýšení teploty ∆T příslušející ději spálení paliva, spalné teplo se pak
vypočítává po zohlednění všech korekcí na další tepelné efekty. K výpočtu spalného
tepla je ještě nutno stanovit tepelnou kapacitu kalorimetru.
Pomůcky
a chemikálie: tableta,
kalorimetr, váhy, drátek, cigaretový papírek, el. proud
Postup: 1) Zvážíme na analytických
vahách papírek a samozapalovací drátek.
2)
Vezmeme vzorek měřeného paliva a vylisujeme z něho tabletu o hmotnosti
0,9-1,1g.
3) Vylisovanou tabletu zabalíme do cigaretového
papírku a zvážíme na analytických vahách. Přesnou hodnotu tablety získáme
odečtením hmotnosti papírku.
4)
Zabalenou tabletu připevníme zapalovacím drátkem k elektrodám v bombě,
drátek se nesmí před papírkem křížit. Pod tabletu dáme kelímek.
5)
Kalorimetrickou bombu uzavřeme zašroubováním víka, propláchneme kyslíkem a
naplníme kyslíkem (tlak 2,5-3MJPa).
6)
Bombu vložíme do kalorimetrické nádoby, připevníme kontakty pro elektrické
zapálení a do nádoby nalejeme odměrnou baňkou přesně 3,0l vody. Teplota vody by
měla být 18-19°C.
7)
Do vody ponoříme míchadlo, teploměr a uzavřeme kryt kalorimetrické nádoby.
8)
Zapneme kalorimetr, míchání, osvětlení a signalizační zařízení měřících
intervalu (1min.).
9)Asi
po 5minutách míchání začneme zapisovat teplotu počátečního úseku měření.
Zapíšeme 5 teplot (vždy po 1 minutě) před zapálením tablety.
10)
V 6té minutě od začátku měření kromě zapsání teploty zmáčkneme tlačítko
zapálení (musí krátce zablesknout kontrolní žárovka). Tím začne hlavní úsek
měření.
11)
Průběžně po 1 minutě zaznamenáváme vzrůst teploty. Teplotu měříme po dosažení maximální
teploty (nebo do vyrovnání tepelných intervalů mezi měřeními) ještě dalších 5
minut – konečný úsek měření.
12)
Po skončení měření vypneme všechna tlačítka kalorimetru, vyjmeme bombu z nádoby,
opatrně vypustíme plyn z kalorimetrické bomby a bombu otevřeme.
13)
Vybereme nespálené zbytky zapalovacího drátku a zvážíme je.
Tabulka:
Č.m.
|
τ[min]
|
t [°C]
|
1
|
1
|
21,71
|
2
|
2
|
21,72
|
3
|
3
|
21,73
|
4
|
4
|
21,735
|
5
|
5
|
21,74
|
6
|
6
|
21,74
|
7
|
7
|
22,50
|
8
|
8
|
22,805
|
9
|
9
|
23,09
|
10
|
10
|
23,22
|
11
|
11
|
23,29
|
12
|
12
|
23,34
|
13
|
13
|
23,365
|
14
|
14
|
23,38
|
15
|
15
|
23,395
|
16
|
16
|
32,4
|
17
|
17
|
23,405
|
18
|
18
|
23,41
|
19
|
19
|
23,41
|
20
|
20
|
23,41
|
21
|
21
|
23,41
|
22
|
22
|
23,41
|
23
|
23
|
23,41
|
24
|
24
|
23,41
|
25
|
25
|
23,41
|
Výpočty:
Spalné
teplo vzorku paliva Qsp se vypočítá podle rovnice:
mn-
navážka vzorku paliva v g
Kor
– korekce tepla pro spálení papírku a drátku. Vypočte se jako součet
příslušných spalných tepel vynásobených hmotností papírku (mp) a drátku (md),
tj. (Qsp . mp + Qsp . md). U drátku nutno počítat jen se skutečně spáleným
drátkem, tj. odečíst hmotnost nespálených zbytků drátku. Spalné teplo papírku
je 16370J/g, drátku 6745 J/g.
∆t
– korigovaná změna teploty
Qsp
– spalné teplo pevného paliva J/g
C –
tepelná kapacita kalorimetru J/K = 14267 J/K
T 0=
0,6.(Tmax-Tmin)+Tmin
kalorimetr
zapojování kalorimetru
Měření teploty
graf
Žádné komentáře:
Okomentovat