Valoarea calorica a carbunelui

Valoarea calorica a carbunelui

In experimentul Valoarea calorica a carbunelui, carbunele este ars si caldura de ardere este determinata cu ajutorul unui calorimetru. Calorimetrul inconjoara complet laturile si partea superioara a camerei de ardere. Gazele de ardere fierbinti generate sunt conduse printr-o spirala dubla de sticla si isi elibereaza energia catre mediul inconjurator (elementul de sticla si lichidul din baie) sub forma de caldura. Astfel, caldura de ardere poate fi determinata folosind capacitatea totala de caldura a calorimetrului.

Obiectivele experimentului:

• Invatarea despre carbune ca combustibil
• Determinarea valorii calorifice a carbunelui
• Intelegerea calorimetriei ca metoda de masurare

Principii:

Alaturi de uleiul mineral si gazul natural, carbunele este una dintre cele mai importante surse de energie fosila. Carbunele nu este altceva decat o roca sedimentara de culoare maro pana la neagra. A fost format din resturile de plante pe parcursul a catorva milioane de ani. Formarea carbunelui poate fi atribuita in principal doua perioade geologice, perioada tertiara si perioada carbonifera. In aceste perioade, zone masive de padure au fost inundate si izolate de aer, astfel incat descompunerea aerobica normala nu mai putea avea loc. Mai multe straturi de roca au acoperit resturile de plante si, datorita presiunii rezultate si a temperaturilor ridicate, s-a format carbunele. Acest proces este cunoscut si sub numele de carbonizare. Prima etapa a carbonizarii este formarea tufei, apoi formarea lignitului urmata de carbunele negru. Etapa cea mai avansata a procesului de carbonizare este formarea antracitului.

Carbunele a fost folosit ca combustibil de mult timp. Caldura de ardere este folosita pentru incalzire si pentru producerea de electricitate in centralele electrice. Carbunele poate fi, de asemenea, folosit ca punct de pornire pentru toate materiile prime obtinute din uleiul mineral. Acest lucru necesita utilizarea diverselor metode de rafinare a carbunelui, cum ar fi cocsificarea, gazeificarea si hidrogenarea carbunelui.

Valoarea calorifica a carbunelui poate fi determinata cu ajutorul metodelor calorimetrice. Arderea are loc intr-un sistem inchis, in care intreaga energie termica poate fi inregistrata. Valoarea calorifica a unui echivalent de carbune este folosita ca valoare de referinta pentru evaluarea altor combustibili.

Un kilogram de echivalent de carbune corespunde unei cantitati de energie de exact 7000 kcal/kg. Aceasta este eliberata atunci cand se arde 1 kg de carbune (ipotetic). Acest lucru corespunde cu 29.3076 MJ/kg.

In acest experiment, se doreste determinarea valorii calorifice a carbunelui. Pentru aceasta, se foloseste un aparat de sticla cu pereti dubli ca si calorimetru, care este umplut cu apa si in care sunt inmuiati un agitator si un termometru. Schimbul de caldura intre gazele de ardere si apa este realizat prin intermediul unei spirale de sticla, astfel incat energia eliberata sa poata fi transferata complet catre apa din calorimetru. Apoi, se masoara schimbarea de temperatura a apei.