---

А.5 Периодичность определения средней эффективной теплоемкости

Периодичность определения средней эффективной теплоемкости 1 раз в шесть месяцев. Внеочередное определение — при замене какой-либо части системы кало­риметра.

Когда изменений в системе ист, повторно определенное среднее значение долж­но отличаться от предыдущего не бол^е чем на 20 Дж/К. Если разница больше 20 Дж/К, должен быть тщательно проверен порядок проведения эксперимента.

3<S

ГОСТ 147—95

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИМЕРЫ ДЛЯ ИЛЛЮСТРАЦИИ МЕТОДА ВЫЧИСЛЕНИЯ
РЕЗУЛЬТАТОВ

Масса угля

Объем K_t используемого раствора сошной кислоты (6.5.4)

Объем Г, используемого раствора гидроокиси бария (6.5.1) Измеренная конечная температура t_a Температурная поправка

Измеренная температура зажигания /₀

Температурная поправка

Повышение температуры (/ — '_і() с поправкой на неточность термометра

Средняя эффективная теплоемкость калориметра Выделяющееся тепло (2,617x10370)

Вычитают: поправку на образование серной 15,1 (13,0 + 10,9—20) поправку на образование а ютной кислоты 6,0 (20 — 13,0) поправку на хлопчатобумажную нить и проволоку для зажигание поправку на несгоревший гглерод (только для кокса)

Всего тепло от 0,9992 г угля высшая теплота сгорания при постоянном объеме

Температура водяной оболочки

Средняя эффективная теплоемкость

Масса угля

Объем используемого раствора соленой кислоты (6.5.4)

О

0,9992 г 13,0 см³ 10,9 см³

25,416 *С +0,011 К

22,793 *С +0,017 К

2,617 К 10370 Дж/К

271 ЗЯ Дж

59

42

84

О

185 Дж 26953 Дж 26975 Дж/г

25 ‘С 10370 Дж/К 0,9992 г 13,0 см³ 10,9 см³

бъем И₂ используемого раствора гидроокиси бария (6.5.1) Показания температуры:

ГОСТ 147-95

Всего:

126 Дж

40ГОСТ 147-95

Суммарное количество выделившейся теплоты 31444 Дж

Теплоемкость 31444

3,036 10357 Дж/К

Примечание — Повышение температуры в этом примере представляет собой разность показаний температурь! зажигания /₀ и конечной температуры t_a с поправкой на неточность термометра. В случае изотермического или статического калориметров оно включает в себя также поправку на охлаждение.

ГОСТ 147-95

ПРИЛОЖЕНИЕ С

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ

С.1 Расчет низшей теплоты сгорания при постоянном объеме

Если топливо сгорает при постоянном объеме и образующаяся в результате вода остается в виде пара с температурой 25 °С, количество выделяющегося тепла будет равно высшей теплоте сгорания топлива при постоянном объеме без скрытой тепло­ты парообразования при 25 *С и постоянном объеме воды, присутствующей в топли­ве и выделяющейся при его сжигании.

Скрытая теплота парообразования воды при постоянном объеме меньше, чем при постоянном давлении (значение, которого обычно приводится) на количество тепла, эквивалентное работе по преодолению воздействия среды, обусловленной рас­ширением, когда парообразование происходит при постоянном давлении.

Скрытую теплоту парообразования (в джоулях на моль) при 25 ‘С и постоянном давлении из воды, присутствующей в анализируемой пробе и образующейся в ней из водорода, вычисляют по формуле

где L — скрытая теплота парообразов іния из воды при 25 ^еС и постоянном объеме (44,0 кДж/м оль):

[Н], М — величины, определяемые в 112.

Работу по преодолению воздействия окружающей среды (Дж), когда вода расши­ряется при постоянном давлении с of разеванием пара при 25 ^СС, вычисляют по формуле

J

0,01АТ

JIL . м

2,0160 18,0154J ’ где R — универсальная газовая постоя шая /8,315 Дж/(.моль * К)/:

7' ~ стандартная эталонная термохимическая температура (298,15 К). Отсюда

Qnet,v = йлу ~ °>оі(£-Я7') -

f [Hi

V 2,0160

м ₌

18,0154 )

= Q_(lr - 20196 [ Н ] - 23,05ЛЛ

где Q — низшая теплота сгорания анализируемой пробы при постоянном объеме, Дж/г.

С.2 Насчет низшей теплоты сгорание при постоянном давлении

Формула для расчета низшей теплоты сгорания при постоянном давлении может

42ГОСТ 147-95

быть выведена из высшей теплоты сгорания при постоянном объеме с использовани­ем промежуточной стішим определения высшей теплоты сгорания при постоянном давлении.

С.З Расчет высшей теплоты сгорания при постоянном давлении по высшей теплоте сгорания при постоянном объеме

Если топливо сгорает при постоянном давлении и образующаяся вода конденси­руется в жидкую фазу, то в результате обьем системы сокращается. Это сокращение эквивалентно объему газообразного кислорода, необходимого для сгорания водоро­да, минус объем, который может занимать кислород топлива в газообразном состоя­нии. Поэтому среда производит работу по заполнению этой пустоты в системе, что­бы сохранить постоянство давления.

В расчете на воздушно-сухое состояние сокращение объема в молях/г определя­ется по формуле где Н — содержание водорода в анализируемой пробе угля, %;

0,01

0,5Н
доібо

о

131,9988

О — содержание кислорода в анализируемой пробе угля, %.

Работа, совершаемая средой для сохратения давления Дж/г определяется по фор­муле

0,01 ЯГ - TTT.Lnr = 6.15Н - 0.7750.

2,0 ioO 1 э 1, Jyбо

Для того, чтобы использовать в формуле величины Ни О, необходим либо дополнительный анализ, либо определенные допущения. Однако разница между Ни О и [Н] и [О), как она определена в 13.2 и 13.3, зависит от характера и количества присутствующего минерального вещества, и можно доказать, что она оказывает очень небольшое влияние. Если уголь содержит 20 % минеральной массы, в которой 10 % составляет гидратная вода разность Н и |Н] обычно равна пример­но 0,2 % и подстановка в формулу | Н] вместо Н дает ошибку + 1,23 Дж/г. Разность О и [О] для такого угля может составить око ю 3 % и подстановка в формулу [О] вместо О дает ошибку минус 2,325 Дж/г. Таким образом, в этом примере суммарная ошиб­ка при подстановке |Н] вместо Н и [О вместо О нс превышает 1,095 Дж/г. Для угля вообще мало вероятно, чтобы ошибка в результате этих действий превысила 4 Дж/г. Поэтому формулу можно переписиіь следующим образом:

Q г = Q ; _v + Г 151Н1 - 0,77510],

ГОСТ 147—95

где Q„r — высшая теплоті сгорания анализируемой пробы при постоянном давлении. Дж/г.

С.4 Расчет низшей теплоты сгорания при постоянном давлении на основе высшей теплоты сгорания при постоянном давлении.

Низшая теплота сгорания при постоянном давлении равна высшей теплоте сго­рания при постоянном давлении за вычетом скрытой теплоты парообразования при 25 °С и постоянном объеме из воды, содержащейся в топливе и освобождающейся при его сгорании.

В расчете на воздушно-сухое «стояние она определяется, Дж/г, по формуле

0,01 L

JH£ 2,0160

+ 7^154 I = 218,25[HJ + 24,42 Л/.

Отсюда Q_net,_p= Q_sry - 218, 25 |Н ] - 24,42М, где Q_iKi? — низшая теплота сгорания анализируемой пробы при постоянном давлении, Дж/г

С.5 Расчет низшей теплоты сгорания при постоянном давлении по высшей теплоте сгорания при постоянном объеме

Подставляя &_g^r,_P ~ ⁺ 6_? 15 [Н1 - 0, 775[О] в Q_twi,_P" Q_g^r_р~

- 218,25 |Н] - 24,42М, получаем 2,^ = ™ 212,10[Н] - 0,775(0] -

- 24,42М.

С.6 Изменение содержания влаги

При определении термины, используемые при расчете низшей теплоты сгорания при постоянном объеме и при постоянном давлении, относятся только к аналити-

ческой пробе. Так как числовые значения Q^r у _} (Н], (О] пропорциональны вели­чине 100-М, формула для ралюта Q_nf(г и Q_nc(р при содержании

приобретает вид

Q„et и _м = (б,г . - 20>.96f Н1) ■ — - 23.05 М_т

' ' *_g⁷ 100 - М '

net fp.ftl

212. Hi I Н I - 0,775{O|

100 — /И у*
too - м

24.42 M_r

ГОСТ 147—^5

УДК 662.62:536.662:006.354 ОКС 75.160.10 А19 ОКСТУ 0309

Ключевые слова: топливо твердое минеральное, определение высшей теплоты сгорания, вычисление низшей теплоты сгорани

яРедактор Р. С. Федорова
Технический редактор 77. С. Гришанова
Корректор Т Л. Васильева
Компьютерно і верстка Л. Г Хоменко

Изд. лиц. Д? 021007 от 10.08.95 Сдано в набсл 06.05.96. Подписано в печать 05.08.96. Уел. печ. л. 2,79.

Уч.-иді. і 2.51. Тираж 346 акт. С 3682. Зак. 839.

ИПК Издательстве стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер.. 14.
Набрани в К дужской тшюі рафии стандартов па ПЭВМ.

Калужская ті;потрафи-і стандартов, ул. Московски, 256.

ГІЛР Ду 040138

Система NormaCS® www.normacs.ru 20.06.2007 22:13:34