Настройка параметров измерения. Лабораторная работа 3.

Лабораторная работа 3.

«Определение тепловых эффектов сгорания различных видов топлива»

Общая информация

Горе́ние — сложный физико-химический процесс превращения компонентов горючей смеси в продукты сгорания с выделением теплового излучения, света и лучистой энергии. Приближенно можно описать природу горения как бурно идущего окисления.

Процессы горения разделяют на 2 группы:

1) гомогенное горение – горение газообразных горючих (характеризуется системой "газ+газ");

2) гетерогенное горение – горение твердых и жидких горючих (характеризуется системой "твердое тело+газ" или "жидкость+газ").

Процесс горения может протекать с разной скоростью – от медленного до мгновенного. Медленное горение – самовозгорание твердого топлива при его хранении на складах. Мгновенное горение представляет собой взрыв. В теплоэнергетических установках практическое значение имеет такая скорость реакции, при которой происходит устойчивое горение, т.е. при постоянной подаче в зону горения топлива и окислителя. При этом соотношение концентрации топлива и окислителя должен быть определенным. При нарушении этого соотношения (богатая смесь, бедная смесь) скорость реакции снижается и уменьшается тепловыделение на единицу объема.

Процесс горения твердого топлива состоит из следующих стадий: 1) подсушка топлива и нагревание до температуры начала выхода летучих веществ; 2) воспламенение летучих веществ и их выгорание; 3) нагревание кокса до воспламенения; 4) выгорание горючих веществ из кокса. Эти стадии иногда частично накладываются одна на другую.

Процесс горения жидкого топлива можно разделить на следующие стадии: 1) нагревание и испарение топлива; 2) образование горючей смеси; 3) воспламенение горючей смеси от постороннего источника (искры, раскаленной спирали и т.п.); 4) собственно горение смеси.

Удельная теплота сгорания – основная характеристика любого топлива. Для различных видов топлива возможно проведение реакций горения и оценка тепловых эффектов реакции по выделению выделяющегося тепла.

Оборудование

· Штатив с кольцевым кронштейном

· Мензурка из термостойкого стекла или консервная банка

· Весы

· Мерный цилиндр

· Холодная вода

· Свеча

· Спиртовка

· Спички

· Этиловый спирт

· Древесный уголь

· Датчик температуры

• Nova

Настройка параметров измерения

· частота измерений – каждую секунду

· число замеров - 200

Порядок проведения эксперимента:

1. Определите массу пустого сосуда для воды (мензурки из термостойкого стекла или консервной банки)

2. Добавьте в него 100 мл воды.

3. Определите массу свечи до начала эксперимента.

4. Закрепите сосуд с водой в кольцевом кронштейне.

5. Поместите температурный датчик в воду (он не должен касаться дна сосуда).

6. Перемешивайте воду в сосуде и добейтесь постоянной температуры во всем объеме сосуда. Начинайте регистрацию данных Для этого нажмите кнопку Пуск на панели инструментовMultiLab. Показания датчика будут отображаться на экране в виде графика.

7. Зажгите свечу.

8. В процессе нагрева воды продолжайте ее перемешивать.

9. Погасите свечу, когда температура воды достигнет 40°С.

10. После того, как температура перестанет расти, остановите регистрацию, нажав кнопку Стоп на панели инструментовMultiLab.

11. По окончании эксперимента определите массу свечи (включая весь стекший парафин).

12. Замените свечу спиртовкой и повторите эксперимент с 200 мл воды.

13. Не забудьте определить массу спиртовки до ее заполнения этанолом и после заполнения.

14. Закройте спиртовку металлической пластинкой перед тем, как потушить ее, и остудите ее до комнатной температуры (почему?).

15. Определите массу спиртовки с остатками этанола.

16. Сохраните данные опыта.

17. Замените спиртовку древесным углем (уголь помещают на асбестовую сетку) и повторите эксперимент с 200 мл воды.

18. Не забудьте определить массу асбестовой сетки с углем до проведения эксперимента и после.

19. Сохраните данные опыта.

Поиск по сайту: