4. Расчет теплоты сгорания по бомбе

Поправку на теплообмен калориметра с окружающей средой в градусах вычисляют по формуле:

где n – число полуминутных промежутков главного периода;

V_o – среднее изменение температуры за полуминутный промежуток начального периода в градусах по шкале термометра;

V_k – то же для конечного периода;

m – число полуминутных промежутков главного периода с быстрым подъемом температуры (0,3 ^о и более по шкале термометра за полминуты), к этому числу относят и первый промежуток, независимо от величины подъема температуры за промежуток;

r – число полуминутных промежутков главного периода с медленным подъемом температуры, к которому относят полуминутные промежутки главного периода, не отнесенный к m.

Теплоту сгорания в бомбе, Дж/г (или кДж/кг), вычисляют по формулам:

а) для аналитической пробы топлива:

(1)

где С – эффективная теплоемкость калориметрической установки, Дж/К:

;

здесь G – вес воды в калориметрическом сосуде, г;

q_б – вес воды в бомбе (10 г);

водяной эквивалент калориметрической системы (берется из таблицы, имеющейся в лаборатории);

Н – значение градуса по шкале термометра в градусах стоградусной шкалы, К/В;

конечная температура главного периода в градусах по шкале термометра;

начальная температура главного периода по шкале термометра;

Q_пр – теплота сгорания запальной проволоки, Дж/г:

• для железной проволоки – 6746 Дж/г;

• для пикалиновой проволоки – 3247 Дж/г;

• для медной проволоки – 2514 Дж/г;

в – вес запальной проволоки, г;

а – вес навески испытуемого топлива, г;

б) на абсолютно сухое топливо

(2)

где W^а – содержание влаги в испытуемой аналитической пробе, % (задается преподавателем).

5. Определение высшей теплоты сгорания

Теплоту сгорания высшую, кДж/кг (или Дж/г), вычисляют по формулам:

а) для аналитической пробы

,

где – теплота сгорания в бомбе аналитической пробы топлива, Дж/г;

94,3 – теплота, выделяющаяся при образовании серной кислоты из двуокиси серы и растворении этой кислоты в воде, в Дж/г на 1 % серы, перешедшей при сжигании топлива в бомбе в серную кислоту;

– количество серы, перешедшей при сжигании в бомбе в серную кислоту в процентах на испытуемую аналитическую пробу топлива;

– коэффициент для расчета теплоты образования и растворения в воде азотной кислоты, равный:

• 0,001 – при сжигании бурых углей и антрацитов;

• 0,0015 – при сжигании других углей, горючих сланцев и торфа;

б) на рабочее топливо:

где содержание влаги в рабочем топливе в испытуемой пробе, %;

содержание влаги в испытуемой аналитической пробе, %;

в) на абсолютно сухое топливо:

6. Определение низшей теплоты сгорания

Теплота сгорания:

а) рабочего топлива:

где высшая теплота сгорания рабочего топлива по испытуемой пробе, Дж/г;

25 – скрытая теплота парообразования, Дж на 1 % (0,01 г) сконденсировавшегося в бомбе водяного пара;

Н^р – содержание водорода в рабочем топливе в процентах (задается преподавателем);

W^p – содержание влаги в рабочем топливе по испытуемой пробе, %;

б) абсолютно сухого топлива:

,

где высшая теплота сгорания абсолютно сухого топлива, Дж/г;

содержание водорода в абсолютно сухом топливе, %.