【文章內(nèi)容簡介】 量的點(diǎn)火絲，把兩端分別接在兩個(gè)電極柱上，注意與試樣保持良好接觸或保持微小的距離（對易飛濺的易燃的煤），并注意勿使點(diǎn)火絲接觸燃燒皿，以免形成短路。往氧彈中加入10ml蒸餾水。小心擰緊氧彈蓋，注意避免燃燒皿和點(diǎn)火的位置因受震動(dòng)而改變。接氧氣導(dǎo)管，往氧彈中緩緩充入氧氣，~ 。充氧時(shí)間不得少于30s。 MPa 以下時(shí)，充氧時(shí)間應(yīng)酌量延長。 往內(nèi)筒中加入2200克的蒸餾水，使氧彈蓋的頂面（不包括突出的氧氣閥），淹沒在水面下10~20mm。每次試驗(yàn)時(shí)用水量應(yīng)與標(biāo)定熱容量一致（相差1克以內(nèi)）。 加入筒內(nèi)中的蒸餾水的溫度應(yīng)預(yù)先調(diào)節(jié)到接近室溫，相差不要超過5K，以稍底于室溫為最理想。內(nèi)筒溫度過底，易引起水蒸氣凝結(jié)在內(nèi)筒外壁；溫度過高，易造成內(nèi)筒水的過多蒸發(fā)。這對測定結(jié)果都不利。 把氧彈放入裝好的內(nèi)筒中。如氧彈中無氣泡漏出，則表明氣密性良好，即可把內(nèi)筒放在外筒的絕緣架上；如有氣泡出現(xiàn)，則表明漏氣，應(yīng)找出原因，加以糾正，重新充氧。然后放下頂蓋，并安裝貝克曼溫度計(jì)，溫度計(jì)的水銀球應(yīng)對準(zhǔn)氧彈主體（氣閥和電極除外）的中部，溫度計(jì)和攪拌器均不得接觸氧彈和內(nèi)筒，靠近量熱溫度計(jì)的露出水銀柱的部位，應(yīng)另懸一支普通溫度計(jì)，用以測定露出柱的溫度。 開動(dòng)攪拌器和外筒循環(huán)水泵，開通外筒冷卻器和加熱器。當(dāng)內(nèi)筒溫度趨于穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)冷卻水流速，使外筒加熱器每分鐘自動(dòng)接通3~5次（由電流計(jì)或指示燈觀察）。 調(diào)好冷卻水后，開始讀取內(nèi)筒溫度，每次讀數(shù)前，開動(dòng)振蕩器3~5s。，即可通電點(diǎn)火，此時(shí)的溫度即為點(diǎn)火溫度T0，否則,調(diào)節(jié)電橋平衡鈕，直到內(nèi)筒溫度達(dá)到穩(wěn)定，再另行點(diǎn)火。 點(diǎn)火后6~7min，再以1min間隔讀取內(nèi)筒溫度，為止。取最高的一次讀數(shù)作為終點(diǎn)溫度tn。 ６、關(guān)閉攪拌器和加熱器，取下貝克曼溫度計(jì)和普通溫度計(jì)，提起頂蓋，取出內(nèi)筒和氧彈，開啟放氣閥，緩慢放出燃燒廢氣，打開氧彈，仔細(xì)觀察彈筒和燃燒皿內(nèi)部，如果有試樣燃燒不完全的跡象或炭黑存在，試驗(yàn)應(yīng)作廢。 找出未燒完的點(diǎn)火絲，并量出長度（或稱出其重量），以便計(jì)算實(shí)際消耗量。 用蒸餾水充分沖洗彈內(nèi)部分、放氣閥燃燒皿內(nèi)外和燃燒殘?jiān)?。把全程洗液（共約100ml）收集在一個(gè)燒杯中供測硫使用。五、 測定結(jié)果計(jì)算 溫度校正 （1）溫度計(jì)刻度校正 由于制造技術(shù)的原因，貝克曼溫度的毛細(xì)管內(nèi)徑都不可能十分均勻，因此要做必要的修正，這樣的修正稱為毛細(xì)管孔徑修正。溫度計(jì)出廠時(shí)檢定證書中給出了毛細(xì)管修正值，表71為實(shí)驗(yàn)時(shí)所用貝克曼溫度計(jì)的毛細(xì)管修正值。 表71 毛細(xì)管修正值溫度計(jì)讀數(shù)t012345修正值h++ 根據(jù)檢定證書中給出的毛細(xì)管修正值校正點(diǎn)火溫度t。和終點(diǎn)溫度tn，再由校正后的溫度（to+ho）和（tn+hn）求出內(nèi)筒的溫升值△t，即： △t=( tn+hn）―（to+ho）℃式中：hn——對應(yīng)于tn時(shí)的毛細(xì)管修正值，℃； ho——對應(yīng)于to時(shí)的毛細(xì)管修正值，℃； (2) 平均分度值的校正 貝克曼溫度計(jì)的平均分度值是指溫度計(jì)上指示的，經(jīng)過毛細(xì)孔徑修正后的1℃溫度變化相當(dāng)?shù)恼嬲郎囟龋瑱z定證書中所提供的分度值只適用于檢定條件相同的情況下使用，不相同時(shí),必須進(jìn)行校正，平均分度值的影響因素有基點(diǎn)溫度(貝克曼溫度計(jì)上的零度所對應(yīng)的實(shí)際溫度)和露出柱溫度(露出柱所處的環(huán)境溫度)。其校正后的平均分度值H的計(jì)算式如下： H=Ho+(tste)式中：Ho ——基點(diǎn)溫度下對應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)露出柱溫度時(shí)的平均分度值； ts——該基點(diǎn)溫度所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)露出柱溫度， ℃ te——實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際露出柱溫度，℃。實(shí)驗(yàn)中使用的貝克曼溫度計(jì)在不同測溫范圍內(nèi)的平均分度值見表二（摘自檢定證書）。 表72 不同測溫范圍的平均分度值 測量范圍℃露出柱平均溫度℃平均分度值0~5150．99210~15170．99720~25201．00130~35221．00540~45241．009 引燃物放熱量的校正 在點(diǎn)火時(shí)，用于引燃的點(diǎn)火絲、棉線和擦鏡紙的燃燒放出的熱量，應(yīng)逐一予以扣除，其值按下式計(jì)算： ∑bq=b1q1+b2q2+b3q3 J 式中：bbb3—分別為引燃物燒掉的點(diǎn)火絲、棉線和擦鏡紙的質(zhì)量， g； qqq3 —分別為引燃物燒掉的點(diǎn)火絲、棉線和擦鏡紙的燃燒放熱量J/g；鎳?yán)咏z、棉線和擦鏡紙的放熱量分別為1400 J/g，17500 J/g和15818 J/g。 發(fā)熱量計(jì)算 （1）式中：———分析試樣的彈筒發(fā)熱量，J/g； 　　E——熱量計(jì)的熱容量，J/K；　 　m——試樣質(zhì)量,g?！　? H——貝克曼溫度計(jì)的平均分度值；　　 ∑bq——引燃物發(fā)熱量，J；　　 (t0+ho) 、 (tn+hn) ——修正后的點(diǎn)火溫度和終點(diǎn)溫度，℃ 注：熱量計(jì)的熱容量E：指量熱系統(tǒng)在試驗(yàn)條件下溫度上升1度所需的熱量，單位為：J／K。熱容量是用已知發(fā)熱量的基準(zhǔn)物質(zhì)（苯甲酸）在熱量計(jì)中代替試樣燃燒而求出的。 （1） Q =(+ )式中：—分析試樣的高位發(fā)熱量， J/g。 —分析試樣的彈筒發(fā)熱量， J/g。 —由彈筒洗液測得的煤的含硫量，%； 95—硝酸校正系數(shù)： ，α=。 ，α=。 ，α=。 加助燃劑后，應(yīng)按總釋熱量考慮。 當(dāng)煤中硫含量低于4%時(shí)，可用全硫或可燃硫代替。 ，把洗液煮沸1~2min，取下稍冷后，以甲基橙（或相應(yīng)的混合指示劑）為指示劑，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以求出洗液中的總酸量，(％) =(cV／m – ／)式中：c －氫氧化鈉溶液的濃度，／L 。 V－滴定用去的氫氧化鈉溶液體積，ml。 －相當(dāng)于1mmol硝酸的生成熱，J。 其他符號意義同前。 (1)試樣的收到基低位發(fā)熱量按下式計(jì)算：式中：——收到基煤樣的低位發(fā)熱量，J／g； ——分析煤樣的高位發(fā)熱量，J／g； Mad——煤樣的全水分％ Mad——分析煤樣的水分，％ Had——分析煤樣的氫含量％ Had為分析煤樣的氫含量，可由元素分析提供，也可依據(jù)下列經(jīng)驗(yàn)公式求出Hdaf值再換算到Had值?！?4 ％的所有煙煤和無煙煤 ＞24 ％的焦渣特征為3—8的煙煤＞24 ％的焦渣特征為1－2的煙煤 ＞40％各種褐煤 注：恒溫式熱量計(jì)的使用和計(jì)算方法請看（GB213－87）《煤的發(fā)熱量測定方法》標(biāo)準(zhǔn)。 六、測定數(shù)據(jù)與結(jié)果計(jì)算示例 下面以一個(gè)煤樣發(fā)熱量測定的實(shí)例來說明用絕熱式熱量計(jì)測定發(fā)熱量的測定數(shù)據(jù)的整理和結(jié)果計(jì)算。 給定數(shù)據(jù) 熱量計(jì)的熱容量E 10730J／K 煤樣的空氣干燥基水分Mad ％ 煤樣的全水分Mar ％ 煤樣的空氣干燥基全硫含量 ％ 煤樣的干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf ％ 煤樣的焦渣特征為 4 測定數(shù)據(jù) 煤樣質(zhì)量m 克 貝克曼溫度計(jì)的基點(diǎn)溫度 19℃ 實(shí)測時(shí)的露出柱溫度te ℃ 點(diǎn)火鎳鉻絲的質(zhì)量 點(diǎn)火絲殘留的質(zhì)量 棉線質(zhì)量 棉線殘留質(zhì)量 0克 點(diǎn)火溫度 t0 ℃ 終了溫度tn ℃ 發(fā)熱量計(jì)算 （1）溫度校正 a、毛細(xì)孔徑修正 根據(jù)溫度計(jì)的檢定證書中的孔徑修正值表采用內(nèi)插求得： h0≈+ hn≈+b、平均分度值修正 因基點(diǎn)溫度為19℃。所以該基點(diǎn)溫度所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)露出柱溫度ts可根據(jù)檢定證書中的平均分度值表采用內(nèi)插法求取，即 得： ts=℃同理可得該基點(diǎn)溫度對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)露出柱溫度時(shí)的平均分度值：H0=℃ 所以 Ｈ=H0+(tste) =+() =℃ 點(diǎn)火熱校正: Σqb=1400()+17500() =+= J=25989 J／g 空氣干燥基高位發(fā)熱量 =％＜ 4％，則可用全硫含量代替彈筒洗液測得的含硫量，==％，=／g＞／g，所以取α=，故有： =(+) =25989(95+25989) =29848 J／g 請同學(xué)們自己計(jì)算。 七、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表:名 稱符 號單 位測量數(shù)據(jù)名 稱符 號單 位測量數(shù)據(jù)坩堝質(zhì)量點(diǎn)火溫度坩堝和煤樣的質(zhì)量終了溫度棉線質(zhì)量結(jié)束時(shí)內(nèi)筒水溫點(diǎn)火金屬絲質(zhì)量實(shí)測時(shí)露出柱溫度點(diǎn)火金屬絲殘留質(zhì)量／LNaOH用量 八、思考題 氧彈發(fā)熱量與高、低位發(fā)熱量有何區(qū)別？ 貝克曼溫度計(jì)的量程僅5~6℃，為什么可以用于燃料發(fā)熱量的溫度測量？ 什么叫貝克曼溫度計(jì)的基點(diǎn)溫度？如何確定？ 熱量計(jì)的熱容量是什么意思？如何確定 對貝克曼溫度計(jì)所測溫度應(yīng)進(jìn)行哪幾項(xiàng)校正？為什么要校正？附錄一 熱值測定中的溫度測量熱值測定中的溫度測量是保證測定結(jié)果準(zhǔn)確的關(guān)鍵，溫度測量的誤差是熱值測定的主要誤差來源。因此，對溫度測量有嚴(yán)格要求，溫度計(jì)要經(jīng)國家計(jì)量機(jī)關(guān)檢定。使用時(shí)應(yīng)遵守使用規(guī)格，并按檢查證書上的修正值對測量結(jié)果進(jìn)行修正，這樣才能保證熱值測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。 圖79 固定量程溫度計(jì)1— 主水銀泡 2—粗毛細(xì)管3— 細(xì)毛細(xì)管 4—主標(biāo)尺5—橢圓泡 圖710 貝克曼溫度計(jì) 1—主水銀泡 2—粗毛細(xì)管 3—細(xì)毛細(xì)管 4—主標(biāo)尺 5—貯存泡 6—副標(biāo)尺一、溫度計(jì)的型式及其結(jié)構(gòu) 測定熱值使用的溫度計(jì)是水銀溫度計(jì)，它有兩種形式，一種為有固定量程的溫度計(jì)如圖79所示；另一種為有可調(diào)量程的貝克曼溫度計(jì)，如圖710所示?！妗? 固定量程溫度計(jì)的量程，一般不超過10℃，例如15~25℃，如果測量的溫度超過這個(gè)范圍，就要另換一支量程適合的溫度計(jì)，因此通常都要備有幾支不同量程的溫度計(jì)。由于貝克曼溫度計(jì)的量程是可調(diào)的、因此只備一支即可,它的量程示值范圍只有5℃，但它的測量范圍為－20~ ＋155℃溫度范圍。 貝克曼溫度計(jì)所以有這樣寬的測溫范圍，是由其結(jié)構(gòu)所決定的。如圖710所示。它除了在下部有一個(gè)主水銀泡和主標(biāo)尺外，在上部還有一個(gè)U形貯存泡和一個(gè)副標(biāo)尺。主泡中的水銀量是可以調(diào)節(jié)的，調(diào)節(jié)時(shí)由主泡中移出一部分水銀，置于貯存泡中；或從貯存泡中取出一部分水銀添加于主泡中，主泡中水銀的多少與待測溫度的高低有關(guān)。待測溫度愈低，主泡中水銀應(yīng)愈多；待測溫度愈高主泡中的水銀愈少。因此，在測量較高的溫度，需將主泡中的水銀減少；在測量較低的溫度時(shí)，需將主泡中的水銀增多。貝克曼溫度計(jì)不能測量溫度的絕對值，只能測量溫度差。固定量程溫度計(jì)主泡中的水銀量是固定的，它不僅可以測量溫度差，也可以直接指示溫度的絕對值。由于貝克曼溫度計(jì)的示值范圍只有5℃，因此，它只適用于溫度差小于5℃的溫差測量。測定熱值時(shí)，只要求知道試樣燃燒前后內(nèi)筒水的溫度差，而且此溫度差一般不超過2~3℃，所以可選用貝克曼溫度計(jì)來測定熱值。貯存泡旁邊的副標(biāo)尺，其示值范圍為－20~＋120℃, 最小分度值為4℃，當(dāng)?shù)怪脺囟扔?jì)，使貯存泡中的水銀與主泡中的水銀接通時(shí)，貯存泡中的水銀在副標(biāo)尺上指示的數(shù)值反映主泡中的水銀量。當(dāng)主泡中的水銀量一定時(shí)，所測的溫度及溫度變化范圍也就不變，（范圍不超過5℃），副標(biāo)尺上的讀數(shù)，為被測溫度的粗略指示，可參考它來調(diào)整主泡的水銀量。例如被測溫度為20℃，則應(yīng)使貯存泡內(nèi)的水銀柱在副標(biāo)尺20℃上下，表明主泡中的水銀量可以測量范圍為20~25℃的溫度。由于副標(biāo)尺上刻度是比較粗略的，這種調(diào)節(jié)也是粗略的。副標(biāo)尺上的讀數(shù)可粗略認(rèn)為是貝克曼溫度計(jì)的基點(diǎn)溫度，所謂基點(diǎn)溫度，就是當(dāng)泡中的水銀量一定時(shí)，水銀柱指在主標(biāo)尺零刻度時(shí)的實(shí)測溫度（℃）。例如貝克曼溫度計(jì)的水銀柱指在主標(biāo)尺的0刻度時(shí)，實(shí)測溫度為20℃，則基點(diǎn)溫度就是20℃，也就是說在這一水銀量時(shí)，貝克曼溫度計(jì)上主標(biāo)尺上起點(diǎn)的示值（0）相當(dāng)于實(shí)際溫度20℃。知道基點(diǎn)溫度后，就可根據(jù)貝克曼溫度計(jì)上的示值算出實(shí)測的溫度；同理，若實(shí)測溫度為20℃，水銀柱指在2處，則基點(diǎn)溫度為202=18℃。由此可見，基點(diǎn)溫度加上溫度計(jì)的量程（5℃）就是這支溫度計(jì)在這一水銀量下的測溫范圍。例如基點(diǎn)溫度為20℃時(shí)測溫范圍就是20~25℃。若