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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（重量称到）；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 10ml 的
2、水，将弹筒密封好，进行加氧（压强到）；5. 将弹筒放入量热仪中，盖好盖子，点击实验开始；6. 实验完毕后，点击复位，待排水完毕，打开量热仪，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： （前）；（后）煤样质量（1）温度的校正1）温度计刻度矫正由温度计鉴定证书查得： h =0.003； h =-0.0010n2）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t =20.45-18=2.45 Cw3）引燃物燃烧放热量的校正4）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S
3、 =0.268%4% ,则可用全硫含量代替弹筒洗ad液测得的含硫量，即：S =S ；又因煤样的Q 25100 J/kg，所以系数a=0.0012，b ,ad adb ,ad如此：（6）收到基低位发热量H =3.6% ad已知： Mf =4.2% ；M =4.4% ； ar ad曰是：Q= Qnet ,argr ,ad100-Mfar100-226H -25Marar丿结果整理镍铬丝消耗量g镍铬丝燃烧散热量J/g1403镍铬丝发热量J/g校正后弹筒发热量J/g校正后干燥基高位发热量J/g校正后收到基低位发热量J/g2.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
4、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
5、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1C,东、夏室温以不超过15c35C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 免开启门、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
6、， 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
7、。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2124C之间，则可调节水银量是温度计浸于20C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-10C至120C范围内的任何温度。如测温范围在2124C 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
8、。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
9、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。
