Poder Calorifico
Páginas: 9 (2157 palabras)
Publicado: 26 de septiembre de 2011
TITULO: PODER CALORIFICO
1. OBJETIVO GENERAL
Esta experiencia tiene como objetivo principal, el permitir a los alumnos la toma de contacto con la calorimetría, la cual está relacionada, entre otros, con la determinación de cantidades energéticas tales como entalpía, energía interna, calor específico y poder calorífico.
Para tales efectos, y como objetivo Terminal, se determinaráexperimentalmente, el poder calorífico de combustibles gaseosos y sólidos.
Objetivos específicos
Los objetivos específicos que se pretende alcanzar a través de esta experiencia son:
Visualizar y aplicar los conceptos de Poder Calorífico superior e inferior y su estandarización.
Conocer las formas y medios para determinar el poder calorífico de combustibles gaseosos, líquidos y sólidos.Determinar, experimentalmente, el poder calorífico de combustibles gaseosos, mediante el Calorímetro Junkers, de flujo continuo.
Determinar, experimentalmente, el poder calorífico de un combustible sólido, por medio de un Calorímetro PARR, a volumen constante.
Introducción teórica
Durante un proceso de combustión la energía química de un combustible es transformada en energía molecularcinética o potencial de los productos.
El término más común relativo a la energía asociada con la combustión, es la máxima cantidad de calor que puede obtenerse de los productos de la combustión completa, si esos productos se enfrían a la temperatura original de la mezcla de aire y combustible.
En el proceso de enfriamiento de los productos se condensa cierta cantidad de vapor de agua (ya quela mayoría de los combustibles contienen hidrógeno), según las condiciones en que se realice. Dado que esta condensación libera cierta cantidad de calor, el valor calorífico de un combustible varía entre un valor mínimo, cuando no hay condensación del vapor de agua, y un máximo cuando es completa.
Podemos definir lo que es Poder Calorífico de un combustible como:
La cantidad de calorproducida, o generada, por la combustión completa de la unidad de combustible en cuestión, suponiendo que los productos de la combustión se enfrían hasta la temperatura inicial.
El poder calorífico (N) se expresa, por lo tanto, en las siguientes unidades: Combustibles sólidos y líquido en Cal/kg de combustible y para combustibles gaseosos en Cal/m3.
Podemos distinguir:
Poder CaloríficoSuperior
Se define como la cantidad de calor generado por la combustión completa de la unidad de volumen o masa del combustible, considerando en condiciones estándar, es decir:
Temperatura del combustible y del aire = 25ºC
Presión = 760 mm Hg.
y cuando en los productos de la combustión se encuentra agua en estado líquido.
Poder Calorífico Inferior
Es la cantidad de calor generadoen las mismas condiciones anteriores, pero ahora el agua formada en la reacción se encuentra en estado gaseoso.
Poder Calorífico Observado
En el determinado experimentalmente en un calorímetro, y puede ser expresado por las siguientes expresiones, en función de los datos obtenidos:
Combustibles Gaseosos
En que:
N = Poder calorífico observado.
ma = Masa de agua derefrigeración, recolectada del calorímetro.
∆t = Diferencia de temperatura del agua de refrigeración, entre la entrada y la salida del calorímetro.
G = Volumen del combustible quemado.
cp = Calor específico del agua de refrigeración.
Puesto que, en el ensayo, los productos de combustión se enfrían hasta la temperatura ambiente, el agua contenida en ellos se encuentra en estado líquido y, por lo tanto, elpoder calorífico observado es el superior, es decir:
N = Ns
Para encontrar el poder calorífico inferior habría que restarle al poder calorífico superior, el calor de vaporización del condensado recolectado del calorímetro.
Ni = Ns - X
Donde: X = Cv = Calor de vaporización, el que se obtiene de la expresión:
y donde:
mac = Masa de condensado, recolectado del calorímetro....
1. OBJETIVO GENERAL
Esta experiencia tiene como objetivo principal, el permitir a los alumnos la toma de contacto con la calorimetría, la cual está relacionada, entre otros, con la determinación de cantidades energéticas tales como entalpía, energía interna, calor específico y poder calorífico.
Para tales efectos, y como objetivo Terminal, se determinaráexperimentalmente, el poder calorífico de combustibles gaseosos y sólidos.
Objetivos específicos
Los objetivos específicos que se pretende alcanzar a través de esta experiencia son:
Visualizar y aplicar los conceptos de Poder Calorífico superior e inferior y su estandarización.
Conocer las formas y medios para determinar el poder calorífico de combustibles gaseosos, líquidos y sólidos.Determinar, experimentalmente, el poder calorífico de combustibles gaseosos, mediante el Calorímetro Junkers, de flujo continuo.
Determinar, experimentalmente, el poder calorífico de un combustible sólido, por medio de un Calorímetro PARR, a volumen constante.
Introducción teórica
Durante un proceso de combustión la energía química de un combustible es transformada en energía molecularcinética o potencial de los productos.
El término más común relativo a la energía asociada con la combustión, es la máxima cantidad de calor que puede obtenerse de los productos de la combustión completa, si esos productos se enfrían a la temperatura original de la mezcla de aire y combustible.
En el proceso de enfriamiento de los productos se condensa cierta cantidad de vapor de agua (ya quela mayoría de los combustibles contienen hidrógeno), según las condiciones en que se realice. Dado que esta condensación libera cierta cantidad de calor, el valor calorífico de un combustible varía entre un valor mínimo, cuando no hay condensación del vapor de agua, y un máximo cuando es completa.
Podemos definir lo que es Poder Calorífico de un combustible como:
La cantidad de calorproducida, o generada, por la combustión completa de la unidad de combustible en cuestión, suponiendo que los productos de la combustión se enfrían hasta la temperatura inicial.
El poder calorífico (N) se expresa, por lo tanto, en las siguientes unidades: Combustibles sólidos y líquido en Cal/kg de combustible y para combustibles gaseosos en Cal/m3.
Podemos distinguir:
Poder CaloríficoSuperior
Se define como la cantidad de calor generado por la combustión completa de la unidad de volumen o masa del combustible, considerando en condiciones estándar, es decir:
Temperatura del combustible y del aire = 25ºC
Presión = 760 mm Hg.
y cuando en los productos de la combustión se encuentra agua en estado líquido.
Poder Calorífico Inferior
Es la cantidad de calor generadoen las mismas condiciones anteriores, pero ahora el agua formada en la reacción se encuentra en estado gaseoso.
Poder Calorífico Observado
En el determinado experimentalmente en un calorímetro, y puede ser expresado por las siguientes expresiones, en función de los datos obtenidos:
Combustibles Gaseosos
En que:
N = Poder calorífico observado.
ma = Masa de agua derefrigeración, recolectada del calorímetro.
∆t = Diferencia de temperatura del agua de refrigeración, entre la entrada y la salida del calorímetro.
G = Volumen del combustible quemado.
cp = Calor específico del agua de refrigeración.
Puesto que, en el ensayo, los productos de combustión se enfrían hasta la temperatura ambiente, el agua contenida en ellos se encuentra en estado líquido y, por lo tanto, elpoder calorífico observado es el superior, es decir:
N = Ns
Para encontrar el poder calorífico inferior habría que restarle al poder calorífico superior, el calor de vaporización del condensado recolectado del calorímetro.
Ni = Ns - X
Donde: X = Cv = Calor de vaporización, el que se obtiene de la expresión:
y donde:
mac = Masa de condensado, recolectado del calorímetro....
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