Рис. 9. Схематический разрез калориметра:

1—камера горения; газовая горелка; 3—спускной кран; мерный цилиндр; 5—шибер; б—выхлопная труба; 7, 12 и 13—термометры; 8 — штуцер; 9 — стеклянная трубка; 10—переливная воронка; 11 —приемник для воды; 14—устройство для перемешивания; 15—воронка.

Подготовка прибора

В собранной установке открывают вентиль напорного бака и впускают воду в приемник для воды 11 (рис. 9), откуда через переливную воронку 10 и штуцер 8 вода поступает в водяную камеру. Пройдя калориметр, вода выливается в воронку 15 и через распределительный кран 16 в канализацию. Для вытеснения воздуха через горелку в калориметр пропускают 5—10 л анализируемого газа. Зажигают горелку и с помощью ее движка устанавливают пламя не выше 5 см. Затем горелку помещают в камеру горения калориметра таким образом, чтобы она не касалась стенок камеры. За этим следят, пользуясь зеркалом 8 (рис. 8).

Распределительным краном 16 устанавливают приток воды в калориметр в зависимости от показаний термометров 12 и 13. разница в показаниях термометров на входе и выходе воды должна находиться в пределах 10—12°С, а термометр 7 должен показывать температуру, близкую к комнатной. В этих условиях потери теплоты в окружающую среду будут незначительными и ими можно пренебречь. Проверяют возможность легкого перевода отводящей трубки из положения «Канализация» в положение «Сбор теплой воды» и обратно.

Методика определения

После установления в течение 5 мин постоянной разницы температуры воды по термометрам 12 и 13 на входе и выходе воды приступают к замерам для определения теплоты сгорания газа. Для этого4 отсчитывают показания газового счетчика и переключают отводную трубку на положение «Сбор теплой воды». В течение всего опыта через каждую минуту записывают показания термометров 12 и 13 и температуру газа, поступающего в газовый счетчик.

По окончании опыта переключают трубку на положение «Канализация», проводят отсчет количества сгоревшего газа, записывают температуру входящей и выходящей воды, продуктов горения и окружающего воздуха. Взвешивают воду, прошедшую через калориметр, и собранный конденсат.

Для определения QВ сжигают 10 л газа; а для определения QH — до 50 л (для более точного учета количества собираемого конденсата). Из показаний термометров во время опыта находят среднее арифметическое значение, которое принимают при расчетах.

Qв (в кДж/м3) рассчитывают по формуле:

где Р — масса воды, прошедшей через калориметр, кг; t2 — средняя температура воды, выходящей из калориметра, °С; t1 — средняя температура воды, входящей в калориметр, °С; Vо — объем сгоревшего газа, приведенный к нормальным условиям, м3.

QH (в кДж/м3) рассчитывают по формуле:

где Р2 — масса конденсационной воды, кг; 2512 — удельная теплота конденсации воды, кДж/кг.