LABORAORIUM ECHNIKI CIEPLNEJ INSYUU ECHNIKI CIEPLNEJ YDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOISKA I ENERGEYKI POLIECHNIKI ŚLĄSKIEJ INSRUKCJA LABORAORYJNA ea ćiczeia: YZNACZANIE CIEPŁA SPALANIA I AROŚCI OPAŁOEJ PALI GAZOYCH
yzaczaie cieła salaia i arości oałoej ali azoych 1. PODSAY EOREYCZNE Salaie jes ezoericzą reakcją oleającą a łączeiu się alia z lee. Może oo być zuełe i całkoie (saliy ie zaierają subsacji alych oraz cała asa alia ulea saleiu), lub iezuełe oraz iecałkoie rzyadkach, dy ilość leu jes ieysarczająca. Proadząc obliczeia bilasoe rocesó cheiczych ealię oszczeólych subsacji biorących udział rocesie określay zodie z reułą: I I ch, + I, (1) u dzie: I ealia subsacji daych arukach, I ch,u ealia cheicza subsacji arukach uoych, I f fizycza adyżka ealii oad sa uoy. iejsce ealii cheiczej saie odiesieia odsaiay ealię orzeia, arość oałoą lub cieło salaia subsacji. Da osaie odejścia są z reuły sosoae odczas bilasoaia rocesó salaia. arość oałoa d alia jes o ilość cieła jaka ydziela się o całkoiy i zueły saleiu jedoski asy alia i ochłodzeiu rodukó salaia (sali) do eeraury ocząkoej subsraó, rzy założeiu, że zaara saliach ara oda ie ulea ykroleiu. Cieło salaia alia jes o ilość cieła jaka ydziela się o całkoiy i zueły saleiu jedoski asy alia i ochłodzeiu rodukó salaia (sali) do eeraury ocząkoej subsraó, rzy czy ara oda zaara saliach ulea całkoieu ykroleiu. Z defiicji arości oałoej d i cieła salaia yika, że jedyie cieło salaia oże zosać yzaczoe ekseryealie. Określeia arości oałoej dokouje się zodie z róaie: d f r, () dzie: d, ozaczają odoiedio arość oałoą i cieło salaia, r uajoe cieło aroaia ody eeraurze ocząkoej subsraó, k ilość kodesau orzyaeo o saleiu jedoski asy alia. Do yzaczaia cieła salaia ali sałych sosuje się bobę kaloryeryczą, zaś rzyadku ali ciekłych i azoych rzełyoy kaloryer Jukersa. k. OPIS SANOISKA POMIAROEGO I ZASADA POMIARU Saoisko składa się z rzełyoeo kaloryeru odeo Jukersa zasilaeo aze ziey (rys. 1). Ciśieie azu urzyyae jes a sały ozioie rzez redukor. Przeły azu ierzoy jes azoierze okry. Nasycoy ilocią az salay jes secjalie rzysosoay aliku. Gorące saliy, łyąc rzez kaloryer oddają cieło rzełyającej odzie. Zodie z defiicją cieła salaia, rzeły ody ależy ak dobrać, aby eeraura ylooa sali była róa eeraurze azu i oierza aosferyczeo, kóry salay jes az. Jedocześie (ze zlędu a sray cieła do ooczeia) rzyros eeraury ody oiie yosić około 10 ºC. Isrukcja laboraoryja LABORAORIUM ECHNIKI CIEPLNEJ
yzaczaie cieła salaia i arości oałoej ali azoych 3 Rys. 1 Schea saoiska oiaroeo oda chłodząca koorę salaia 1 dołya do łaszcza odeo 3 z rzeleu 11 i łya do rzeleu 1, z kóreo łyie dalej do zleu. czasie oiaru odę chłodzącą roadzi się aczyiu 13. oda dołyająca do łaszcze odeo 3 a eeraurę 1, a ouszczając łaszcz eeraurę. Palik Busea zasilay jes aze o eeraurze i adciśieiu h (ierzoe za oocą aoeru i eroeru 7 uieszczoeo a azoierzu). Ilość saloeo azu ierzy azoierz okry 4. Sabilizacji ciśieia azu zasilająceo alik dokouje zaór yróujący ciśieie 9. odę osałą ze saleia odoru zaareo azie roadzi się aczyiu 8. Gaz i oierze rzed salaie są ailżae: az azoierzu okry 4, a oierze ailżaczu 10. Nailżaie subsraó a a celu ziejszeie błędu oceie ilości ody osałej ze saleia odoru zaareo azie. eeraurę sali s ierzy eroer 6. skład zesau oiaroeo chodzi oado baroer 14 i eroer do oiaru eeraury oaczająceo oierza 15. 3. OPIS POMIARÓ Po zaaleiu alika i łączeiu rzełyu ody rzez kaloryer ależy ak yreuloać jej sruień, aby eeraura sali a ylocie była róa eeraurze subsraó. Poiary oża rozocząć o doroadzeiu układu do sau usaloeo. Do eo oeu ależy co eie czas ooać araery ody chłodzącej a locie i ylocie z kaloryeru. Przysęując do oiaró ależy: 1. odczyać ciśieie ooczeia,. odczyać araery (eeraurę i ciśieie) azu aleo, 3. odczyać eeraurę ody a locie i ylocie z kaloryeru, 4. rzez około 3 i. roadzić oiar łaściy ierząc y say czasie ilość saloeo azu, ilość ody oraz skroli yłyających z kaloryeru, Isrukcja laboraoryja LABORAORIUM ECHNIKI CIEPLNEJ
yzaczaie cieła salaia i arości oałoej ali azoych 4 4. OPRACOANIE YNIKÓ POMIARÓ Dysoując arościai objęości ody chłodzącej, kóra rzełyęła rzez kaloryer oraz objęości skroli skr obliczay asę ody chłodzącej oraz asę skroli: (3) ρ skr skr ρ Dla zakresu araeró ysęujących odczas ćiczeia ajczęściej rzyjuje się ęsość ody ρ 1000 k/ 3. Bardziej orae byłoby jedak odczyaie ęsości z odoiedich ablic dla akualych araeró (eeraury) ody. Cieło salaia azu obliczay ze zoru: c, (5) dzie: - cieło salaia, kj/ 3 asa ody rzełyającej rzez kaloryer czasie oiaru, k c cieło łaście ody, c 4.19 kj/(k K) rzyros eeraury ody chłodzącej, 1, K objęość saloeo czasie oiaru zasadiczeo azu zieeo, 3 Po yzaczeiu cieła salaia oża, korzysając z róaia () obliczyć arość oałoą azu. Dla arukó oiaru oża rzyjąć r 500 kj/k ( zasadzie oia zosać odczyaa z ablic dla akualeo ciśieia ooczeia). Orzyae arości cieła salaia i arości oałoej ależy rzeliczyć a aruki orale: 0ºC, 101 35 Pa. Aby obliczyć ilość oralych eró sześcieych azu zużyeo czasie oiaru zaisujey ericze róaie sau Claeyroa dla arukó oralych i arukó oiaru: ( MR) ( MR) (4) (6) Ciśieie bezzlęde azu: o + (7) Przeliczeia arości cieła salaia i arości oałoej a aruki orale dokoujey asęujących zależości:, d, (8a) d (8b) Isrukcja laboraoryja LABORAORIUM ECHNIKI CIEPLNEJ
yzaczaie cieła salaia i arości oałoej ali azoych 5 Moża róież zaisać, że: oraz c, (9) r skr d,, (10) Określeie błędó oiaru zależe jes od ilości ykoaych serii oiaroych. Zazyczaj, dy > 30 ( ilość oiaró) określa się ieeość yu A obliczając odchyleie sadardoe. Jeśli < 30 aalizę yikó rzeroadza się za oocą rozkładu -Sudea. rzyadku, dy dysoujey ylko jedy oiare błąd określa się z z. raa rzeoszeia błędó dla oiaru ośredieo. Należy y rzyadku dysooać iforacjai doyczącyi dokładości użyych rzyrządó oiaroych. czasie ćiczeń zazyczaj udaje się zrealizoać die serie oiaroe, ziązku z czy do określeia błędu zasosoaa zosaie rzecia z rzedsaioych eod. Cele jes rzedsaieia cieła salaia azu osaci: dzie:, ±, +,,, +, Błędy yzaczeia asy ody i rzyrosu eeraury ody określa się z rzyrządó, kóre służyły do ich oiaru. ak ięc: ± ± 10 0.1 K Określeie błędu yzaczeia oralej objęości saloeo azu jes rochę bardziej skolikoae, oieaż ie jes oa ierzoa bezośredio: + + 3 ±0.001 ± 0.1 K ( 1 H O) ±9.81 Pa Z róaia (9) yzaczay ochode cząskoe: Isrukcja laboraoryja LABORAORIUM ECHNIKI CIEPLNEJ
yzaczaie cieła salaia i arości oałoej ali azoych 6 Isrukcja laboraoryja LABORAORIUM ECHNIKI CIEPLNEJ, c, c, c Pozosałe ochode yzaczay z róaia (6): 5. SPRAOZDANIE sraozdaiu ależy zaieścić: - króką charakerysykę ielkości yzaczaych, - schea i króki ois saoiska oiaroeo, - sosób rzeroadzeia oiaró, - zesaieie yikó oiaró, - obliczeia cieła salaia i arości oałoej alia, - określeie błędu oiaru - uai końcoe i ioski. LIERAURA [1] Szaru J.: erodyaika, PN, arszaa 1980. [] Góriak H., Szyczyk J.: Podsay erodyaiki, cz.ii, Skry Poliechiki Śląskiej r 1676, Gliice 1991. Isrukcja zakualizoaa 3.0.004