Slik tester Fuels i en Lab

Forbrenning krever et brensel, en oksidant og en tenningskilde. De fleste brennstoffer består av hydrokarboner, - forbindelser som inneholder karbon og hydrogen, eventuelt sammen med andre elementer slik som oksygen. Hydrokarbon brensel produserer karbondioksid (CO2) og vann (H2O) som sine forbrenningsprodukter, sammen med varme (se referanser 1). Kjemikere kaller den varme som produseres ved en forbrenningsreaksjon av "forbrenningsvarme", og vanligvis uttrykker det i enheter av kilojoule av varme produsert per gram eller mol av brennstoff, eller kJ / g (se referansene 2, energiinnhold av fossilt brensel). Kjemikere måle den varme som produseres ved en forbrenningsreaksjon ved hjelp av kalorimetri, hvor experimenter brenner et brennstoff og gjør det mulig å oppvarme en beholder med vann (se referansene 3). Den kjemiker måler da temperaturøkningen av vannet og gjennomfører en serie beregninger for å bestemme den varme som produseres ved reaksjonen (se referanser 4,5).

Bruksanvisning

1 Fyll en alkohol-brenner om tre fjerde fulle med drivstoff som skal testes. Tenn veken og observere flammen. Flammen bør ikke være mer enn 1 tomme i høyde og produsere minimal sot. Hvis det er nødvendig, slukke flammen og juster veken inntil flammehøyden er korrekt.

2 Sett opp en ring stå med en 4-tommers jern diameter ring. Skjær toppen av av en tom aluminium kan, og punch to hull gjennom sidene av kan rett overfor hverandre nær toppen. Sett et glass rørepinne gjennom hullene, deretter suspendere boksen ved rørepinne tvers av jernringen.

3 Fyll en 400 ml begerglass omtrent halvfull og legge til to eller tre isbiter. Rør i vann, og deretter måling av 100 ml kaldt vann i en 100 ml målesylinder, og overføre den til aluminium kan.

4 Plasser et termometer i vannet inne i aluminium kan og ta utgangstemperaturen som T (initial). Vei brenneren på en balanse og registrere dens utgangsmasse som m (initial).

5 Plasser brenneren inne i et 800 ml begerglass, deretter plassere brenneren under boksen. Plasser ubelyst brenneren under aluminium kan og juster jernringen slik at bunnen av boksen sitter omtrent 3 inches over brennerens veke. Begeret vil hindre luft trekk fra å forstyrre varmeoverføring mellom flammen og kan.

6 Tenn brenneren med en langstrakt grill lighter. Bruk termometer til periodisk røre vannet. Overvåke temperaturen i vannet inntil den når omtrent 45 grader Celsius, og deretter heve den kan ved justering av jernringen og slukke brenneren ved tildekking den. Fortsett å røre vannet til temperaturen begynner å slippe, så ta den høyeste observerte temperaturen som T (endelig). Fjern brenneren fra begeret og re-veie den. Spill denne vekten som m (endelig).

7 Beregn overføres varmen til vannet i kilojoule, kJ, i henhold til q = m

s delta (T), hvor m representerer massen av vann (i dette tilfelle 100 g), s er den spesifikke varmekapasitet for vann, 0,004184 kJ / GC, og delta (T) er T (endelig) - T (initial). For eksempel, dersom vanntemperaturen øket fra 20 C til 47 C, deretter delta (T) = 27 C, og q = 100 0,004184 27 = 11,3 kJ.

8 Beregn forbrenningsvarme, H, av brennstoffet i henhold til H = -q / m (drivstoff), hvor q representerer den negative verdien av den overføres til kalorimeteret varmen som bestemt i trinn 7, og m (drivstoff) representerer massen av drivstoff brent. Dermed, hvis brennerens masse redusert 165,66 til 164,95, da m (drivstoff) = 165,66 til 164,95 = 0,71 g, og H = -11,3 kJ / 0,71 g = 16 kJ / g.

Hint

• Forbrennings brensel er, per definisjon, brennbart. Ikke oppbevar dem i nærheten av åpen ild. Bruk vernebriller når du arbeider med noen kjemiske.