액체 및 고체연로의 발열랑 측정

소개글

액체 및 고체연로의 발열랑 측정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험 제목

2.실험 목적

3.이론
●고위발열량과 저위발열량

4.실험방법

5.실험 결과 및 정리
1)실험결과
■실험결과 정리
1)상승 온도
2)연료의 고발열량
3)측정한 시간과 온도의 관계를 그래프로 작성

6.토의
(1) 실험 종료 후 연소 봄 내의 연소가스의 성분은 어떤 것인지 설명하라.
(2) 연료의 정적발열량, 정압발열량, 고위발열량, 저위발열량을 설명하고 본 실험에서 얻은 발열량은 어떤 발열량에 해당하는가?
(3) 연료계의 물당량은 무엇을 나타내는지 설명하시오
(4) 실험에 사용한 연료의 문헌에 나와 있는 발열량 값과 실험에서 얻은 연료의 발열량 값을 비교하시오.

7.토의 및 고찰

본문내용

은 총열로 정의되며 연료의 연소 과정은 발열반응이므로 연료의 발열량은 항상 양의 값이 된다. 따라서 연소 과정이 정압 상태에서 진행된다면 발열량은 연소열과 같으며 반응열과는 절대 값은 같으나 부호는 반대가 된다. 실험에서 백등유의 발열량을 측정한 결과 6903.06㎈/g 가 나왔으며 이는 이론적 발열량 10,700Kcal/Kg = 10700㎈/g 에 미치지 못하며 약 35.5%의 오차가 발생하였다. 실험과정에서 전열선의 발열량과 프로펠러에 의한 온도 상승 값을 보정하였음에도 이와 같은 오차가 발생하였다. 오차의 원인은, 백등유 1g의 연소로 인해 발생한 열이 물로 열전달이 100% 이뤄지지 않은 것이 원인인 것 같다. 즉 연료의 발열량(열원)으로부터, 봄에서 전도열전달과 물로의 대류 연전달이 이뤄진다. 이 과정에서의 에너지 보존식은 들어온 열 + 생성된 열 = 나가는 열 + 누적된 열 과 같다. 여기서 들어온 열은 없고 또한 나가는 열 무시할 수 있을 정도로 작기 때문에 식은, 생성된 열(연소열, 발열량) = 누적된 열 과 같아진다. 하지만 실험에서 측정한 발열량은 물에 누적된 열(온도)만을 측정한 것이기 때문에 약 35.5%라는 큰 오차가 발생한 것 같다. 정확한 실험을 위해서는 실험장치인 봄에서 누적된 열을 측정하여 더해 주어야할 것이다. 다시 말해, 봄열량계에서의 연료의 발열량의 정확한 측정을 위해서는 물에서의 누적된 열량과 봄에서의 누적된 열량을 모두 측정해 더해 주어야 하는 것이다. 이것이 이번실험에서의 가장 큰 오차의 원인이었던 것 같다. 실험에서 과정에서의 오차를 예로 든다면 연료의 점화직후의 온도의 빠른 상승으로 인하여 정확한 온도측정이 어려워 발생한 측정 오차인 것 같다. 연소 후 봄의 캡을 열었을 때 봄에는 물이 액체로 남아 있었다. 이는 수증기에서 물로 액화시 발생되는 응축열이 포함된 고위 발열량이다. 이는 저위발열량보다 물의 응축열만큼 큰 값이된다. 따라서 고위발열량은 총발열량(gross heating value)으로 저위발열량을 순발열량(net heating value)으로 부르기도 한다. 이번 발열량 측정 실험을 통하여 열량계의 사용법(측정 시 주의해야 할 점, 전열선의 발열량과 프로펠러로 인한 온도상승과 같이 고려해주어야 할 점등)에 대하여 잘 알게 되었고, 발열량에 대한 이해도를 높일 수 있었다.
●참고 문헌
“ 열역학 ”- 저자 원성필 (p366 연소 part 발열량 참고)

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