Студопедия — Порядок выполнения лабораторной работы. 1. Получить у преподавателя задание, где указаны объемы реакционного сосуда, на котором проводятся опыты
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Порядок выполнения лабораторной работы. 1. Получить у преподавателя задание, где указаны объемы реакционного сосуда, на котором проводятся опыты






1. Получить у преподавателя задание, где указаны объемы реакционного сосуда, на котором проводятся опыты, и исследуемое вещество, а также его концентрации, для которых необходимо экспериментально определить ТСВ.

2. Из справочных таблиц учебного пособия выписывают известные физико-химические и пожароопасные свойства горючей жидкости.

3. Проводят ориентировочный расчет ТСВ исследуемого вещества, руководствуясь методикой, изложенной в учебном пособии "Процессы горения" или в теоретической части данной работы [1].

4. Ориентируясь на расчетную температуру самовоспламенения, задают необходимое напряжение на автотрансформаторе и нагревают стеклянный сосуд до температур, указанных в табл.1; продолжают выполнять расчетную часть работы.

Таблица 1

Ориентировочная температура нагрева сосудов

 

Номер печи Объем реакционного сосуда, л Температура нагрева, °С
  1,5 1,5 1,0 0,97 0,76 0,75  

 

Схема расчета объема вводимой жидкости

 

Объем жидкости, вводимой с помощью микрошприца в реакционный сосуд, рассчитывают по формуле (9)

(9)

где VЖ – объем вводимой жидкости, л;

М – молекулярная масса;

jГ – заданная преподавателем концентрация горючей жидкости, % об.;

VC – объем реакционного сосуда, л;

Ратм – атмосферное давление, Па (мм. рт. ст.);

r – плотность жидкости, г/л;

Ро – атмосферное давление при н.у. 101325 Па (760 мм. рт. ст.);

Т – ориентировочная ТСВ (из расчета по пункту 3), К;

22,4 – объем 1 моля пара вводимой жидкости при н.у., л;

То – температура при н.у., 273 К.

Формула (9) получена из следующих соображений:

, , , ,

где mЖ – масса вводимой жидкости;

Vпара – объем паров горючей жидкости, отвечающий определенной концентрации пара.

5. Заносят в табл.2 расчетные объемы вводимой жидкости для всех заданных преподавателем концентраций.

6. Знакомятся с устройством микрошприца. Определяют число делений, соответствующее заданным концентрациям и объемам.

7. Рассчитывают (в % объемных) стехиометрическую концентрацию горючей жидкости в паровоздушной смеси при н.у. Для этого записывают уравнение реакции горения, например,

C2H5ОН + 3О2 + 3×3,76 N2 = 2CО2 + 3H2O + 3×3,76 N2;

8. Определяют порядок проведения опытов для трех заданных концентраций. Так как минимальная ТСВ достигается при стехиометрической концентрации, то целесообразно начинать опыты с той концентрации горючей жидкости, у которой ТСВ будет большей (см.рис.2).

9. После достижения заданной температуры печи микрошприцом набирают необходимое количество жидкости, вводят его в отверстие сосуда и наблюдают за появлением пламени, которое может сопровождаться хлопком (взрывом), если пламя не появилось, температуру печи необходимо повысить.

10. После появления пламени при данной концентрации горючей жидкости опыт повторяют несколько раз, снижая в каждом случае температуру на 10°С до тех пор, пока при какой-то температуре не прекратиться появление пламени.

 

Таблица 2

 

Исходные данные и расчетные объемы вводимой жидкости

 

Исследуемое вещество, химическая брутто-формула Объем сосуда, л Исходные данные , Заданные концент-рации Объем вводимой жидкости
    r Т Ратм j1 = j2 = j3 = V1 = V2 = V3 =

 

Таблица 3

Экспериментальные результаты

 

Экспериментальные результатыНомер опытов Объем вводимой жидкости, ТСВ стенок сосуда Самовоспламенение Уточненная концентрация
  л   да нет ГЖ при ТСВ
1,1 1,2 1,3 1,4     V1 = Т1 = Т2 =        
2,1 2,2 2,3 2,4 2,5     V2 =          
3,1 3,2 3,3 3,6     V3 =          

 

За ТСВ принимают минимальную (в каждом опыте) температуру печи, при которой последний раз появляется пламя.

14. По полученным значениям ТСВ и концентрации вводимой в реакционный сосуд ГЖ строят графики ТСВ = f () и на этом же графике откладывают значения расчетной ТСВ при = , записывают вывод о зависимости ТСВ от концентрации горючего в паровоздушной смеси (табл. 3).

 

Контрольные вопросы

 

1. Что называют температурой самовоспламенения?

2. Каковы необходимые и достаточные условия, чтобы горючая смесь могла самовоспламениться?

3. Является ли температура самовоспламенения константой, если нет, назовите параметры, от которых она зависит.

4. Что называется минимальной и стандартной температурами самовоспламенения?

5. Проанализируйте влияние на ТСВ объема сосуда при прочих постоянных условиях существования горючей смеси.

6. Проанализируйте влияние изменения удельной поверхности на изменение температуры самовоспламенения, используя для этого уравнения, удовлетворяющие условиям самовоспламенения горючей смеси.

7. Как изменяются условия теплоотвода при изменении (увеличении, уменьшении) удельной поверхности сосуда, в котором находится горючая смесь?

8. Каким образом изменится ТСВ горючей смеси при изменении концентрации горючего в ней? Ответ мотивируйте.

9. Каким образом влияют на численное значение ТСВ добавки инертных веществ, например, углекислого газа, азота и т.д.? Ответ мотивируйте.

10. Как изменится температура самовоспламенения, если изменить концентрацию горючего в паровоздушной смеси от jН до jСТЕХ? Ответ поясните записью соответствующих формул.

11. Графически в координатах q-Т покажите, как изменится ТСВ при изменении удельной поверхности сосуда (S/V) с горючей смесью?

12. Покажите с помощью формул при каких условиях ТСВ горючей смеси с одним и тем же содержанием горючего будет больше: если сосуд имеет форму цилиндра или форму шара?

13. Как влияет на ТСВ химическое строение горючего вещества? Почему ТСВ углеводородов с одним и тем же числом углеродных атомов больше, чем ТСВ простых эфиров?

14. Приведите пример, основываясь на данных таблиц учебного пособия, показывающий, как меняется температура самовоспламенения в пределах гомологического ряда? Объясните наблюдающуюся закономерность.

15. Назовите методы определения температуры самовоспламенения.

16. Дайте определение периода индукции.

17. Объясните как изменяется период индукции при увеличении начальной температуры горючей смеси?

18. Нарисуйте в координатах q-T график, иллюстрирующий условия самовоспламенения горючей смеси.

19. Запишите в математической форме критические условия самовоспламенения.

20. Чем отличается явление самовоспламенения от самовозгорания?

21. Рассчитайте температуру самовоспламенения пропана и пропанола-1 и сравните их значения. Объясните причину различия в температурах самовоспламенения.

22. Какое значение в практике пожарной охраны имеет температура самовоспламенения? Где и как ею пользуются?

23. Где в практике используют зависимость температуры самовоспламенения от величины удельной поверхности?







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 522. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час...

Этапы творческого процесса в изобразительной деятельности По мнению многих авторов, возникновение творческого начала в детской художественной практике носит такой же поэтапный характер, как и процесс творчества у мастеров искусства...

Тема 5. Анализ количественного и качественного состава персонала Персонал является одним из важнейших факторов в организации. Его состояние и эффективное использование прямо влияет на конечные результаты хозяйственной деятельности организации.

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ САМОВОСПИТАНИЕ И САМООБРАЗОВАНИЕ ПЕДАГОГА Воспитывать сегодня подрастающее поколение на со­временном уровне требований общества нельзя без по­стоянного обновления и обогащения своего профессио­нального педагогического потенциала...

Эффективность управления. Общие понятия о сущности и критериях эффективности. Эффективность управления – это экономическая категория, отражающая вклад управленческой деятельности в конечный результат работы организации...

Мотивационная сфера личности, ее структура. Потребности и мотивы. Потребности и мотивы, их роль в организации деятельности...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия