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文檔簡介
1、實(shí)驗(yàn)二 煤的發(fā)熱量的測定一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過實(shí)驗(yàn),掌握煤的發(fā)熱量的測定方法,并熟悉其計(jì)算方式與原理。二 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 量熱儀,彈筒,棉線,燒杯,注射器,點(diǎn)火絲;分析天平,燃燒皿,棉線三 實(shí)驗(yàn)原理 讓已知質(zhì)量的煤樣在氧彈熱量計(jì)中完全燃燒,燃燒放出的熱量被一定量的水和熱量計(jì)通體吸收。待系統(tǒng)熱平衡后,測出溫度的升高值,并計(jì)水和熱量計(jì)筒體的熱容量以及周圍環(huán)境溫度等的影響,即可計(jì)算出該煤的發(fā)熱量。四 實(shí)驗(yàn)步驟 1.清理燃燒皿,用其城區(qū)分析試樣0.9-1.1g(重量稱到0.0002g);2.截取10cm左右的點(diǎn)火絲,并稱重;3.將點(diǎn)火絲固定到電極柱上的小槽中,將棉線中間對折放到點(diǎn)火絲上,一端沒入煤樣中;4.在彈
2、筒中注入10ml的水,將彈筒密封好,進(jìn)行加氧(壓強(qiáng)到2.8-3.0MPa);5.將彈筒放入量熱儀中,蓋好蓋子,點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)開始;6.實(shí)驗(yàn)完畢后,點(diǎn)擊復(fù)位,待排水完畢,打開量熱儀,取出彈筒,進(jìn)行清理,稱量未燃燒完的點(diǎn)火絲的重量。五 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理1.數(shù)據(jù)計(jì)算點(diǎn)火絲質(zhì)量: 0.0232g(前);0.0107g(后)煤樣質(zhì)量1.0798g(1)溫度的校正1)溫度計(jì)刻度矯正 由溫度計(jì)鑒定證書查得:;2)貝克曼溫度計(jì)的平均分度值校正 據(jù)實(shí)測時(shí)露出柱溫度,在檢定證書中查得分度值: (2)冷卻校正 校正后的外筒溫度 (3)引燃物燃燒放熱量的校正 (4)分析試樣的彈筒發(fā)熱量 (5)空氣干燥基高位發(fā)熱量 一直,分析
3、煤樣的全硫含量,則可用全硫含量代替彈筒洗液測得的含硫量,即:;又因煤樣的,所以系數(shù),如此: (6)收到基低位發(fā)熱量 已知:; 于是: 結(jié)果整理鎳鉻絲消耗量g0.0125鎳鉻絲燃燒散熱量J/g1403鎳鉻絲發(fā)熱量J/g17.5375校正后彈筒發(fā)熱量J/g25101.62校正后干燥基高位發(fā)熱量J/g25054.1校正后收到基低位發(fā)熱量J/g23078.222.結(jié)果截圖 分析結(jié)果,實(shí)驗(yàn)截圖所顯示的結(jié)果明顯有誤,原因應(yīng)該是熱容量有問題。做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,本應(yīng)是不對此項(xiàng)設(shè)置進(jìn)行調(diào)整,不過,實(shí)驗(yàn)過程中由于某原因造成了熱容量設(shè)置值的變化,從而導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的錯誤。六 實(shí)驗(yàn)思考1.氧彈(彈筒)的發(fā)熱量與高低位發(fā)熱
4、量有何區(qū)別?燃料在鍋爐爐膛中所能釋放出來的熱量是哪一種熱量?為什么?答:(1)氧彈發(fā)熱量包含煤中S和N在彈筒的高壓氧氣中形成液態(tài)硫酸硝酸時(shí)放出的酸的生成熱以及煤中水分M和氫H完全燃燒時(shí)生成水的凝結(jié)熱,而煤在爐子中燃燒時(shí)不會生成這類酸和水的,所以氧彈發(fā)熱量比其高位發(fā)熱量還要大一些。(2)燃料在爐膛中釋放的熱量為低位發(fā)熱量。2.測定發(fā)熱量的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備什么條件?答:(1)熱量計(jì)應(yīng)放在單獨(dú)房間內(nèi),不得在在同一房間內(nèi)進(jìn)行其他項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;(2)測熱室應(yīng)不受陽光的直接照射,室內(nèi)溫度和濕度變化應(yīng)盡可能減小到最小,每次測定室內(nèi)溫度變化不得超過1,東、夏室溫以不超過1535為宜;(3)室內(nèi)不得使用電爐等強(qiáng)烈
5、放熱設(shè)備;不準(zhǔn)啟用電扇、試驗(yàn)過程中應(yīng)避免開啟門、窗,保證室內(nèi)無強(qiáng)烈的空氣對流。3.常用的熱量計(jì)有哪幾種類型?他們的差別是什么?答:有恒溫室熱量計(jì)和絕熱式熱量計(jì)。恒溫式熱量計(jì)配置恒溫式外筒,外筒夾層中裝水以保持測試過程中溫度的基本穩(wěn)定。絕熱式熱量計(jì)配置絕熱式外筒,外筒中裝有電加熱器,通過所附自動控制裝置能使外同種的水溫跟蹤內(nèi)筒的溫度,其中的水還能在雙層上蓋中循環(huán),因此后者要比前者先進(jìn)。在測定結(jié)果的計(jì)算上,恒溫式熱量計(jì)的內(nèi)筒,在試驗(yàn)過程中因與外筒始終發(fā)生熱交換,對此熱量應(yīng)與校正;而絕熱式熱量計(jì)的這種熱量得失,可以忽略不計(jì)。4.貝克曼溫度計(jì)的量程僅56,為什么可用于燃料發(fā)熱量的溫度測量呢?答:貯汞槽
6、是用來調(diào)節(jié)水銀球內(nèi)的水銀量的。借助貯汞槽調(diào)節(jié),可用于測量介質(zhì)溫度在20 +155范圍內(nèi)變化不超過5或6的溫度差。貯汞槽背后的溫度標(biāo)尺只是粗略地表示溫度數(shù)值,即貯汞槽中的水銀與水銀球中的水銀相連時(shí),貯汞槽中水銀面所在的刻度就表示溫度的粗略值。因?yàn)樗y球中的水銀量是可以調(diào)節(jié)的,因此貝克曼溫度計(jì)不能用來準(zhǔn)確測量溫度的絕對值。例如,刻度尺上1°并不一定是1,可能代表5、74等等。5.什么叫貝克曼溫度計(jì)的基點(diǎn)溫度?如何調(diào)整確定?答:如果測量范圍在2124之間,則可調(diào)節(jié)水銀量是溫度計(jì)浸于20的水浴中,水銀柱頂點(diǎn)恰好指在溫度計(jì)的最低刻度上,貝克曼溫度計(jì)的這個最低刻度所代表的溫度稱為基點(diǎn)溫度。6.熱
7、量計(jì)的熱容量是什么意思?如何校正?答:量熱系統(tǒng)在試驗(yàn)條件下溫度上升1K 所需的熱量稱為熱量計(jì)的熱容量,習(xí)慣上也叫做水當(dāng)量,以(或)表示。貝克曼溫度計(jì)因水銀球中的水銀量是可變的,可以測量-10至120范圍內(nèi)的任何溫度。如測溫范圍在2124之間,則可調(diào)節(jié)水銀量使溫度計(jì)浸于20的水浴中時(shí),水銀柱頂點(diǎn)恰好指在溫度計(jì)的最低刻度(通常為0)上。貝克曼溫度計(jì)的這個最低刻度所代表的溫度稱為基點(diǎn)溫度?;c(diǎn)溫度實(shí)質(zhì)上是表示水銀球中水銀量的一種方法。7.對于燃燒時(shí)易于飛濺的試樣或不易燃燒完全的試樣,或發(fā)熱量過低但卻能燃燒完全的試樣,在發(fā)熱量測定時(shí)應(yīng)相應(yīng)采取什么技術(shù)措施?答:燃燒時(shí)易于飛濺的試樣, 可先用已知質(zhì)量的擦
8、鏡紙包緊, 或先在壓餅機(jī)中壓餅并切成 24mm 的小塊使用。不易燃燒完全的試樣,可先在燃燒皿底鋪上一個石棉墊,或用石棉絨做襯墊(先在皿底鋪上一層石棉絨,然后以手壓實(shí))8.如何減少周圍環(huán)境對發(fā)熱量測定結(jié)果的影響?你能設(shè)計(jì)一種較為理想的熱量計(jì)嗎?答:(1)盡量與外界相隔離,爭取多吸收向外界傳出的熱量,減少熱損失;(2)同時(shí)應(yīng)該選擇導(dǎo)熱系數(shù)小的材料作為熱量計(jì)壁面;(3)增加密閉性,在連接口處增加密閉保溫部件。設(shè)計(jì)思路,在現(xiàn)有的熱量計(jì)外再加一個筒,該筒內(nèi)為真空。9. 什么是露出柱溫度變化校正?什么是露出柱溫度校正?二者的區(qū)別何在?各自如何校正?答: 對于玻璃精密溫度計(jì),其刻度也不可能制作的十分準(zhǔn)確,它是與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)對照而得出各讀數(shù)的修正值的。使用時(shí),它的溫度讀數(shù),加上修正值后才代表真實(shí)溫度。由此求出的溫升,才是真正的溫升。經(jīng)計(jì)量機(jī)關(guān)檢定后提供的溫度計(jì)分度值,只適用于在與檢定條件相同的情況下使
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