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1、实验二煤的发热量的测定一实验目的通过实验，掌握煤的发热量的测定方法，并熟悉其计算方式与原理。二实验设备量热仪，弹筒，棉线，烧杯，注射器，点火丝；分析天平，燃烧皿，棉线三实验原理让已知质量的煤样在氧弹热量计中完全燃烧，燃烧放出的热量被一定量的水和热量计通体吸收。待系统热平衡后，测出温度的升高值，并计水和热量计筒体的热容量以及周围环境温度等的影响，即可计算出该煤的发热量。四实验步骤1.清理燃烧皿，用其城区分析试样 0.9-1.1g （重量称到0.0002g）；2. 截取10cm左右的点火丝，并称重；3将点火丝固定到电极柱上的小槽中，将棉线中间对折放到点火丝上，一端没入煤样中；4.在弹筒中注入10m
2、l的水，将弹筒密封好，进行加氧（压强到 2.8-3.0MPa）；5将弹筒放入量热仪中，盖好盖子，点击实验幵始；6. 实验完毕后，点击复位，待排水完毕，打幵量热仪，取出弹筒，进行清理， 称量未燃烧完的点火丝的重量。五实验数据及处理1. 数据计算点火丝质量：0.0232g(前)；0.0107g(后)煤样质量1.0798g(1) 温度的校正1) 温度计刻度矫正由温度计鉴定证书查得：h0=O.OO3 ； hn =-0.0012) 贝克曼温度计的平均分度值校正据实测时露出柱温度，在检定证书中查得分度值：(2) 冷却校正校正后的外筒温度tw=20.45-18=2.45 C(3) 引燃物燃烧放热量的校正(4
3、) 分析试样的弹筒发热量(5) 空气干燥基高位发热量一直，分析煤样的全硫含量Sad =0.268%4% ,则可用全硫含量代替弹筒洗液测得的含硫量，即：Sb,ad =Sad ；又因煤样的Qb,ad 25100 J/kg，所以系数a=0.0012，如此:(6) 收到基低位发热量已知：M：r=4.2% ; Mad=4.4% ; Had =3.6%于是：Qnet,ar=Qgr,ad10 -226出厂25皿邯100结果整理镍铬丝消耗量g0.0125镍铬丝燃烧散热量J/g1403镍铬丝发热量J/g17.5375校正后弹筒发热量 J/g25101.62校正后干燥基高位发热量J/g25054.1校正后收到基低
4、位发热量J/g23078.222.结果截图分析结果，实验截图所显示的结果明显有误，原因应该是热容量有问题。做实验的 时候，本应是不对此项设置进行调整，不过，实验过程中由于某原因造成了热容量 设置值的变化，从而导致了实验结果的错误。六实验思考1. 氧弹（弹筒）的发热量与高低位发热量有何区别？燃料在锅炉炉膛中所能释放出 来的热量是哪一种热量？为什么？答：（1）氧弹发热量包含煤中 S和N在弹筒的高压氧气中形成液态硫酸硝酸时 放出的酸的生成热以及煤中水分 M和氢H完全燃烧时生成水的凝结热，而煤在炉子 中燃烧时不会生成这类酸和水的，所以氧弹发热量比其高位发热量还要大一些。（2）燃料在炉膛中释放的热量为低
5、位发热量。2. 测定发热量的实验室应具备什么条件？答：（1）热量计应放在单独房间内，不得在在同一房间内进行其他项目的实验 项目(2)测热室应不受阳光的直接照射， 室内温度和湿度变化应尽可能减小到最小, 每次测定室内温度变化不得超过 1 C,东、夏室温以不超过 15 C 35 C为宜；(3)室内不得使用电炉等强烈放热设备；不准启用电扇、试验过程中应避免幵启门、窗，保证室内无强烈的空气对流。3. 常用的热量计有哪几种类型？他们的差别是什么？答：有恒温室热量计和绝热式热量计。恒温式热量计配置恒温式外筒，外筒夹层中装水以保持测试过程中温度的基本稳定。绝热式热量计配置绝热式外筒，外筒 中装有电加热器，通
6、过所附自动控制装置能使外同种的水温跟踪内筒的温度，其中 的水还能在双层上盖中循环，因此后者要比前者先进。在测定结果的计算上，恒温 式热量计的内筒，在试验过程中因与外筒始终发生热交换，对此热量应与校正；而 绝热式热量计的这种热量得失，可以忽略不计。4. 贝克曼温度计的量程仅56C，为什么可用于燃料发热量的温度测量呢？答：贮汞槽是用来调节水银球内的水银量的。借助贮汞槽调节，可用于测量介质温度在-20+155C范围内变化不超过 5C或6C的温度差。贮汞槽背后的温度标 尺只是粗略地表示温度数值，即贮汞槽中的水银与水银球中的水银相连时，贮汞槽 中水银面所在的刻度就表示温度的粗略值。因为水银球中的水银量是
7、可以调节的， 因此贝克曼温度计不能用来准确测量温度的绝对值。例如，刻度尺上1并不一定是1C，可能代表5C、74C等等。5什么叫贝克曼温度计的基点温度？如何调整确定？答：如果测量范围在21 24 C之间，则可调节水银量是温度计浸于20 C的水浴中，水银柱顶点恰好指在温度计的最低刻度上，贝克曼温度计的这个最低刻度所代 表的温度称为基点温度。6. 热量计的热容量是什么意思？如何校正？答：量热系统在试验条件下温度上升1K所需的热量称为热量计的热容量，习惯上也叫做水当量，以J/k（或cal/C ）表示。贝克曼温度计因水银球中的水银量是可变 的，可以测量-10 C至120C范围内的任何温度。如测温范围在2
8、124C之间，则可调节水银量使温度计浸于 20C的水浴中时，水银柱顶点恰好指在温度计的最低刻 度（通常为0C）上。贝克曼温度计的这个最低刻度所代表的温度称为基点温度。基点温度实质上是表示水银球中水银量的一种方法。7. 对于燃烧时易于飞溅的试样或不易燃烧完全的试样，或发热量过低但却能燃烧完全的试样，在发热量测定时应相应采取什么技术措施？答：燃烧时易于飞溅的试样，可先用已知质量的擦镜纸包紧，或先在压饼机中压饼并切成24mm的小块使用。不易燃烧完全的试样，可先在燃烧皿底铺上一个石棉垫，或用石棉绒做衬垫（先在皿底铺上一层石棉绒，然后以手压实 ）8. 如何减少周围环境对发热量测定结果的影响？你能设计一种
9、较为理想的热量计吗？答：（1）尽量与外界相隔离，争取多吸收向外界传出的热量， 减少热损失；（2） 同时应该选择导热系数小的材料作为热量计壁面；（3）增加密闭性，在连接口处增加密闭保温部件。设计思路，在现有的热量计外再加一个筒，该筒内为真空。9什么是露出柱温度变化校正？什么是露出柱温度校正？二者的区别何在？各自 如何校正?答:对于玻璃精密温度计，其刻度也不可能制作的十分准确，它是与标准温度计对照而得出各读数的修正值的。使用时，它的温度读数，加上修正值后才代表真实 温度。由此求出的温升，才是真正的温升。经计量机关检定后提供的温度计分度值， 只适用于在与检定条件相同的情况下使用。影响分度值的因素有三个：基点温度， 浸没深度和露出柱所处的环境温度。前两个因素，在量热计的热容量标定和在发热 量测定中，可以人为地控制保持一致。但露出柱所处环境温度（室温），一般的实验室难以保持固定不变，故而对此影响需要进行校正，其校正系数为露出柱温度校 正系数。
