煤的發(fā)熱量的測定

1、實驗二煤的發(fā)熱量的測定一實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗，掌握煤的發(fā)熱量的測定方法，并熟悉其計算方式與原理。二實驗設(shè)備量熱儀，彈筒，棉線，燒杯，注射器，點火絲；分析天平，燃燒皿，棉線三實驗原理讓已知質(zhì)量的煤樣在氧彈熱量計中完全燃燒，燃燒放出的熱量被一定量的水和熱量計通體吸收。待系統(tǒng)熱平衡后，測出溫度的升高值，并計水和熱量計筒體的熱容量以及周圍環(huán)境溫度等的影響，即可計算出該煤的發(fā)熱量。四實驗步驟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左右的點火絲，并稱重；3 .將點火絲固定到電極柱上的小槽中，將棉線中間對折放到點火絲上，一端沒入煤樣中;4 .在彈筒中注入1

2、0ml的水，將彈筒密封好，進行加氧（壓強到2.8-3.0MPa）;5 .將彈筒放入量熱儀中，蓋好蓋子，點擊實驗開始；6 .實驗完畢后，點擊復(fù)位，待排水完畢，打開量熱儀，取出彈筒，進行清理，稱量未燃燒完的點火絲的重量。五實驗數(shù)據(jù)及處理1.數(shù)據(jù)計算點火絲質(zhì)量：0.0232g廁）；0.0107g晅）煤樣質(zhì)量1.0798g（1）溫度的校正1）溫度計刻度矯正由溫度計鑒定證書查得：兒=0.003;hn=-0.0012）貝克曼溫度計的平均分度值校正據(jù)實測時露出柱溫度，在檢定證書中查得分度值：h=1.006H=h+0.00016tbd-t0=1.006+0.0001619-21=1.005680(2)冷卻校正

3、校正后的外筒溫度tw=20.45-18=2.45CV°=Btg-tw=0.00201.245-2.45-0.0004=-0.00281C/minVn=Btn-tw=0.00203.261-2.45-0.0004=-0.00122C/min(3)引燃物燃燒放熱量的校正bq=0.0232-0.01071403=17.537J(4)分析試樣的彈筒發(fā)熱量KHtn+hn-t0+h0+C-bqQb,ad=m二10001.00568-17.5375一1.0798=25101.62J/g(5)空氣干燥基高位發(fā)熱量一直，分析煤樣的全硫含量Sad=0.268%<4%,則可用全硫含量代替彈筒洗液測得

4、的含硫量，即：Sb,ad=Sad；又因煤樣的Qb,ad<25100J/kg,所以系數(shù)a=0.0012,如此:Qgr,ad=Qb,ad-9415+20=25101.62-9410.268+0.001225101.62=25054.1J/kg(6)收到基低位發(fā)熱量已知：M：.=4.2%；Mad=4.4%；Had=3.6%Mar=Mafr + Mad ar ar ad100-M a；100=4.2+4.4100-4.2100=8.4152Ha產(chǎn)Had100-Mar100=3.6100-4.2100=3.4488Qnet,ar =Qgr ,ad100-M afr100-226Har-25Mar=

5、25054.1100-4.2100-2263.6-25 4.4=23078.22J/g=23078.22kJ/kg結(jié)果整理饃銘絲消耗量g0.0125饃銘絲燃燒散熱量J/g1403饃銘絲發(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13lls"fJJ/J霹J 1分析結(jié)果，實驗截圖所顯示的結(jié)果明顯有誤，原因應(yīng)該是熱容量有問題。做實驗的時候,本應(yīng)是不對此項設(shè)置進行調(diào)整，不過，實驗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)致了實驗結(jié)果的錯誤。六實驗思考1 .氧彈(彈筒)的

6、發(fā)熱量與高低位發(fā)熱量有何區(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)硫酸硝酸時放出的酸的生成熱以及煤中水分M和氫H完全燃燒時生成水的凝結(jié)熱，而煤在爐子中燃燒時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)熱量的實驗室應(yīng)具備什么條件？答：(1)熱量計應(yīng)放在單獨房間內(nèi)，不得在在同一房間內(nèi)進行其他項目的實驗項目；(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1C,東、夏室溫以不超過15C35c為宜；(

7、3)室內(nèi)不得使用電爐等強烈放熱設(shè)備；不準(zhǔn)啟用電扇、試驗過程中應(yīng)避免開啟門、窗，保證室內(nèi)無強烈的空氣對流。3 .常用的熱量計有哪幾種類型？他們的差別是什么？答：有恒溫室熱量計和絕熱式熱量計。恒溫式熱量計配置恒溫式外筒，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。在測定結(jié)果的計算上，恒溫式熱量計的內(nèi)筒，在試驗過程中因與外筒始終發(fā)生熱交換，對此熱量應(yīng)與校正；而絕熱式熱量計的這種熱量得失，可以忽略不計。4 .貝克曼溫度計的量程僅56C,為什么可用于燃

8、料發(fā)熱量的溫度測量呢？答：貯汞槽是用來調(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+155C范圍內(nèi)變化不超過5c或6度的溫度差。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，貯汞槽中水銀面所在的刻度就表示溫度的粗略值。因為水銀球中的水銀量是可以調(diào)節(jié)的，因此貝克曼溫度計不能用來準(zhǔn)確測量溫度的絕對值。例如，刻度尺上1°并不一定是1C,可能代表5C、74c等等。5 .什么叫貝克曼溫度計的基點溫度？如何調(diào)整確定？答：如果測量范圍在2124C之間，則可調(diào)節(jié)水銀量是溫度計浸于20c的水浴中，水銀柱頂點恰好指在溫度計的最低刻度上，貝克曼溫

9、度計的這個最低刻度所代表的溫度稱為基點溫度。6 .熱量計的熱容量是什么意思？如何校正?答：量熱系統(tǒng)在試驗條件下溫度上升1K所需的熱量稱為熱量計的熱容量，習(xí)慣上也叫做水當(dāng)量，以J/k（或cal/C）表示。貝克曼溫度計因水銀球中的水銀量是可變的，可以測量-10C至120c范圍內(nèi)的任何溫度。如測溫范圍在2124c之間，則可調(diào)節(jié)水銀量使溫度計浸于20c的水浴中時，水銀柱頂點恰好指在溫度計的最低刻度（通常為0C）上。貝克曼溫度計的這個最低刻度所代表的溫度稱為基點溫度?；c溫度實質(zhì)上是表示水銀球中水銀量的一種方法。7 .對于燃燒時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

10、量測定時應(yīng)相應(yīng)采取什么技術(shù)措施？答：燃燒時易于飛濺的試樣，可先用已知質(zhì)量的擦鏡紙包緊，或先在壓餅機中壓餅并切成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）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)計一種較為理想的熱量計嗎？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）同時應(yīng)該選擇導(dǎo)熱系數(shù)小的材料作為熱量計壁面；（3）增加密閉性，在連接口處增加密閉保溫部件。設(shè)計思路，在現(xiàn)有的熱量計外再加一個筒，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，其刻度也不可能制作的十分準(zhǔn)確，它是與標(biāo)準(zhǔn)溫度計對照而得出各讀數(shù)的修正值的。使用時，它的溫度讀數(shù)，加上修正值后才代表真實溫度。由此求出的溫升，才是真正的溫升。經(jīng)計量