발열량 측정 실험

1.실험 목적

동력장치나 열장치에 사용된 연료의 연소를 통해 얻어지는 에너지를 계산 하기 위해서는 사용 연료의 발열량을 알아야 한다.
실험에서 고체 연료 및 점도가 큰 액체 연료의 발열량 측정에 이용되는 봄베(Bomb)열량계를 사용하여 발열량을 측정해 봄으로서 봄베(Bomb)열량계의 사용 방법을 숙지하고, 발열량에 대해 이해 하도록 한다.

2.실험원리 및 이론

1)실험원리

연소는 연료 중의 원소나 화합물이 결합하는 산화 반응이다. 연료가 공기 중에서 연소하면 대개 이산화탄소와 물이 생성되면서 에너지가 방출된다. 이 때 방출되는 에너지의 대부분은 열과 빛의 형태로 방출되며 그 중에서 열의 형태로 방출되는 에너지를 연소열이라고 한다.
봄베 열량계는 반응 물질이 들어있는 용기를 물에 넣고 반응시키면 흡수하는 열량 때문에 물의 온도가 올라가거나 내려가는데, 이 때 반응 전 물의 온도와 반응 후 물의 온도 차이에 의해 반응열을 측정하는 장치이다.

2)발열량

반응열은 열역학 제 1법칙을 일정 압력, 온도하의 연소 과정에 적응하여 구한 열출입량으로 모든 화학반응에서 사용될 수…(생략)

①고위 발열량(Higher heating value,HHV)

②저위 발열량(Lower heating value,LHV)

③정압 발열량

④정적 발열량

3.실험 장치 및 준비물

1)봄베 열량계(Bomb Calorimeter)

4.실험 방법

①시료의 무게를 저울을 이용하여 잰다. 시료의 무게는 1g을 넘지 않도록 한다.`그림1`

②10cm의 전열선(구리선)을 잘라 양단을 전극 막대에 연결 한다.`그림2` 이 때, 막대에 연 결한 전열선이 시료가 담긴 통에 닿지 않게 하여야 하며 전열선이 시료의 반쯤에 담기게 한다.

③전극막대를 실린더에 넣은 후, 캡을 돌려 밀봉한다.`그림3`

④실린더의 산소 주입구에 산소를 주입한다.(대략 35기압을 초과 하지 않도록 한다.)