Исследовательский эксперимент

Тепловой эффект сгорания топлива

Цель:

1)Сравнить тепловой эффект сгорания парафина и спирта ;

2)  Проанализировать  результаты  эксперимента.

Теоретические основы работы:

Для расчёта и сравнения теплового эффекта сгорания парафина и спирта необходимо измерить выделяющееся при их горении тепло. Для этого используют график зависимости температуры воды от времени. Чтобы определить тепло, выделяющееся при горении, подсчитаем энергию, потраченную на нагрев известного количества воды при сжигании парафина и спирта за определённый промежуток времени по формуле: Q=cmДt,  где Q - количества тепла, m-масса воды, c-теплоёмкость воды, Дt - изменение температуры воды.

Оборудование:

1.Штативы с кольцевыми  кронштейнами ;

2.сосуд  из термостойкого стекла(2 шт)

3.Холодная вода;

4.Свеча;

5.Спиртовка;

6. Датчик температуры (2 шт)

7.Стеклянная палочка для перемешивания;

8. NOVA 5000, программное обеспечение MultiLab

Монтаж экспериментальной установки:

1) Закрепить датчики температуры в лапке штатива;

2) Соединить NOVA с датчиками температуры;

3)Датчики температуры поместить в побирки;

3) Включить NOVA и запустить программу MultiLab.

4) В программе MultiLab установить параметры измерений, открыв окно настроек при помощи кнопки «Настройка».

Настройка параметров измерений:

Частота измерений-каждую секунду;

Число замеров-200

Порядок проведения эксперимента:

1)добавьте 50мл воды в мензурки;

2)закрепите сосуды с водой в кольцевых кронштейнах

3)Поместите температурный датчик в воду(он не должен касаться дна сосуда)

5)Нажмите кнопку старт на панели инструментов мультилаб. Показания датчика будут отображаться в виде графика;

6)Зажгите свечу, спиртовку;

7)В процессе нагревания воды перемешивайте её;

8)Погасите свечу, и спиртовку  когда температура воды  на одном из графиков достигнет  400С;

9)Сохраните данные опыта.

Анализ результатов эксперимента:

1) Если графики оказались слишком «шумными», то есть искаженным помехами, необходимо выполнить их сглаживание. Для этого нажать на панели инструментов графика кнопку «Сгладить».

2)Определите по графику величину изменения температуры воды для парафина и спирта  (t2-t1)

3)Определите массу нагреваемой воды:m=рv, где р=1000кг/м3, m=

4)Рассчитайте количество теплоты Q поглощённого водой, по приведённому уравнению:

Q=cm(t2-t1),где c=4200Дж/кг 0С. Q для парафина=

  Q для спирта=

5 ) Проанализировать полученный результат и ответить на следующие вопросы:

-Какое из исследованных топлив отдаёт больше энергии при сгорании 1г?

-Перечислите преимущества использования парафина (или спирта) в качестве топлива.