Calorimetro Parr
Páginas: 5 (1160 palabras)
Publicado: 29 de junio de 2012
Laboratorio Termodinámica:
Determinación del poder calorífico de combustibles.
Profesor: Fernando Fuentes
Alumno: Javier Vásquez Ll.
Marco Teórico
Durante un proceso de combustión la energía química de un combustible es transformada en energía molecular cinética o potencialde los productos.
Un término bastante común asocia la energía con la combustión y se trata de la cantidad máxima de calor liberada de los productos en una combustión completa y si luego esos productos se enfrían a la temperatura original de la mezcla entre aire y combustible es posible obtener el poder calorífico.
El poder calorífico superior se define como la cantidad de calor generado porla combustión completa de la unidad de volumen o de masa del combustible considerando condiciones ideales, es decir, el combustible y aire a una temperatura de 25ºC, una presión absoluta de 760 mm HG y cuando luego de la combustión en los productos se encuentra agua en estado líquido.
El poder calorífico inferior es la cantidad de calor generado en las mismas condiciones anteriores, pero ahorael agua formada en la reacción se encuentra en estado gaseoso.
El poder calorífico se puede determinar experimentalmente por medio de un calorímetro (en esta experiencia se utilizó un calorímetro para combustibles sólidos proporcionado por el departamento de Mecánica) que medirá la energía calorífica que genera el combustible transmitiéndola a otro elemento.
En esta experiencia se utilizóagua como el llamado “otro elemento” tan solo por la comodidad. Agua de la cual se medirá sus variaciones de temperatura.
La imagen 1 muestra un esquema del calorímetro Parr utilizado en esta experiencia, el cual hará combustionar la sustancia de muestra a alta presión y el calor generado será transmitido al agua exterior -que estará en constante movimiento para que mantenga su temperatura igualen cualquier sitio- sobre la cual mediremos sus variaciones de temperatura.
[pic]
Imagen 1: Esquema Calorímetro Parr.
El poder calorífico observado es aquél determinado de forma experimental en un calorímetro. En este caso, por tratarse de la combustión de un combustible sólido se expresa de la siguiente manera:
[pic]
En donde:
N: Poder calorífico superior [pic]
E:Constante o capacidad calorífica del calorímetro [pic]
A: Calor total aportado por el alambre fusible [pic]
[pic]: Masa del combustible [pic]
Según el tipo de combustible utilizado y debido a las variaciones de temperatura durante el ensayo, cuando se usa el calorímetro isotérmico, se tendrá que corregir el [pic], el cual corresponde a la variación de temperatura entre la inicial y la máxima.Debido a una serie de factores que alteran la temperatura inicial y la máxima se deben hacer una serie de correcciones. En primer término se debe calcular la temperatura de transición del periodo en que se absorbe calor a aquel en que se pierde, y se calcula de la siguiente manera:
[pic]
Donde:
[pic] Temperatura de transición.
[pic] Temperatura máxima alcanzada (sin corregir).
[pic]Temperatura inicial (sin corregir) o de ignición.
Luego el tiempo correspondiente a la temperatura de transición se determina interpolando los valores obtenidos, próximos a la temperatura de transición, mediante la siguiente formula:
[pic]
Donde [pic] corresponde al tiempo de la temperatura [pic].
Para calcular la verdadera temperatura inicial (temperatura inicial corregida, [pic]),se aplica la proporción:
[pic]
Expresando [pic] en minutos y décimas de minuto.
Según esto se obtiene que:
[pic]
La temperatura máxima corregida ([pic]) se obtiene de igual manera:
[pic]
Por lo tanto,
[pic]
[pic]
[pic]
Gráfico 1: Tiempo/Temperatura útil en el cálculo de temperaturas y tiempos corregidos
Objetivos
• General
o Visualizar y...
Determinación del poder calorífico de combustibles.
Profesor: Fernando Fuentes
Alumno: Javier Vásquez Ll.
Marco Teórico
Durante un proceso de combustión la energía química de un combustible es transformada en energía molecular cinética o potencialde los productos.
Un término bastante común asocia la energía con la combustión y se trata de la cantidad máxima de calor liberada de los productos en una combustión completa y si luego esos productos se enfrían a la temperatura original de la mezcla entre aire y combustible es posible obtener el poder calorífico.
El poder calorífico superior se define como la cantidad de calor generado porla combustión completa de la unidad de volumen o de masa del combustible considerando condiciones ideales, es decir, el combustible y aire a una temperatura de 25ºC, una presión absoluta de 760 mm HG y cuando luego de la combustión en los productos se encuentra agua en estado líquido.
El poder calorífico inferior es la cantidad de calor generado en las mismas condiciones anteriores, pero ahorael agua formada en la reacción se encuentra en estado gaseoso.
El poder calorífico se puede determinar experimentalmente por medio de un calorímetro (en esta experiencia se utilizó un calorímetro para combustibles sólidos proporcionado por el departamento de Mecánica) que medirá la energía calorífica que genera el combustible transmitiéndola a otro elemento.
En esta experiencia se utilizóagua como el llamado “otro elemento” tan solo por la comodidad. Agua de la cual se medirá sus variaciones de temperatura.
La imagen 1 muestra un esquema del calorímetro Parr utilizado en esta experiencia, el cual hará combustionar la sustancia de muestra a alta presión y el calor generado será transmitido al agua exterior -que estará en constante movimiento para que mantenga su temperatura igualen cualquier sitio- sobre la cual mediremos sus variaciones de temperatura.
[pic]
Imagen 1: Esquema Calorímetro Parr.
El poder calorífico observado es aquél determinado de forma experimental en un calorímetro. En este caso, por tratarse de la combustión de un combustible sólido se expresa de la siguiente manera:
[pic]
En donde:
N: Poder calorífico superior [pic]
E:Constante o capacidad calorífica del calorímetro [pic]
A: Calor total aportado por el alambre fusible [pic]
[pic]: Masa del combustible [pic]
Según el tipo de combustible utilizado y debido a las variaciones de temperatura durante el ensayo, cuando se usa el calorímetro isotérmico, se tendrá que corregir el [pic], el cual corresponde a la variación de temperatura entre la inicial y la máxima.Debido a una serie de factores que alteran la temperatura inicial y la máxima se deben hacer una serie de correcciones. En primer término se debe calcular la temperatura de transición del periodo en que se absorbe calor a aquel en que se pierde, y se calcula de la siguiente manera:
[pic]
Donde:
[pic] Temperatura de transición.
[pic] Temperatura máxima alcanzada (sin corregir).
[pic]Temperatura inicial (sin corregir) o de ignición.
Luego el tiempo correspondiente a la temperatura de transición se determina interpolando los valores obtenidos, próximos a la temperatura de transición, mediante la siguiente formula:
[pic]
Donde [pic] corresponde al tiempo de la temperatura [pic].
Para calcular la verdadera temperatura inicial (temperatura inicial corregida, [pic]),se aplica la proporción:
[pic]
Expresando [pic] en minutos y décimas de minuto.
Según esto se obtiene que:
[pic]
La temperatura máxima corregida ([pic]) se obtiene de igual manera:
[pic]
Por lo tanto,
[pic]
[pic]
[pic]
Gráfico 1: Tiempo/Temperatura útil en el cálculo de temperaturas y tiempos corregidos
Objetivos
• General
o Visualizar y...
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