[열역학 실험]발열량 측정(봄베) 실험

최초 등록일
2006.06.09
최종 저작일
2006.05
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목차

4.실험결과정리
(1) 실험 종료 후 연소 봄베내의 연소가스의 성분은 어떤 것인지 설명하라.
.
.

본문내용

(2) 연료의 정적발열량, 정압발열량, 고위 발열량, 저위발열량을 설명하고, 본 실험에서 얻은 발열량은 어떤 발열량에 해당하는가?

① 고위발열량
- 고위발열량은 연료중의 수분 및 연소에 의하여 생성된 수분의 응축열(증발 잠열,Hs)을 함유한 열량이다. 열량계로 측정되며 총발열량이다.
연소에 의하여 생성된 연소가스 중에는 수분이 포함되는데 이것은 연료중의 수소분이 타서 생성되는 것과 연료중의 함유된 수분이 가스로 배출되는 것이다. 실제 연소에서는 연소가스 중의 수분은 연소에 사용되지 않고 수증기 상태로 배출되기 때문에 응축열은 실제 연소에 이용되지 않는다.

② 저위발열량
- 단위 중량이나 부피(기체의 경우)의 연료를 기준으로 혹은 와 같이 나타낸다. 다만 분자 중에 수소가 들어 있는 경우에는 연소로 생기는 상태가 기체(수증기)일 때를 저위발열량이라고 한다.

③ 정적발열량
- 정적발열량은 일정한 체적에서의 발열량을 의미하므로 우리가 실험한 봄열량계는 체적이 변하지 않으므로 우리가 실험한 발열량은 정적발열량이라 볼 수 있다.

④ 정압발열량
- 정압발열량은 일정한 압력에서의 발열량을 의미하므로 우리가 실험한 봄열량계속의 압력은 일정하지 않으므로 정압발열량이라고 볼 수 없다. 왜냐하면 처음에 산소탱크에서 30기압 정도의 압력을 넣어주었는데 이 압력은 실험하는 동안 일정하지 않는데 그 이유는 시료가 연소함으로 인해서 봄열량계내의 압력을 증가시키기 때문이다.

●본 실험에서는 고위 발열량에 해당한다.
(3) 연료계의 물당량은 무엇을 나타내는지 설명하시오.
- 열용량은 비열질량(으로, 열을 얼마나 지닐 수 있느냐 하는 능력을 말하는 것이다. 여기서 물의 경우를 살펴보면 물은 비열이 1이므로 어떠한 물질의 열용량은 그 물질과 동일한 열용량을 가진 물의 질량으로 나타낼 수 있다. 즉, 물당량은 열용량과 크기는 같은 물의 질량을 말하는 것으로서 단위는 질량의 단위이다.
여기에서의 물당량을 나타내는 는 물과 봄 열량계 및 내벽을 모두 포함한 양이다. 왜냐하면 시료가 완전 연소하여 생긴 열이 완전하게 물의 온도를 높이는데 사용되어진 것이 아니기 때문에 나머지 열량계 및 내벽등도 고려해 주어야 한다.

참고 자료

“열역학”- 원성필 저 [보성각]
“기계·자동차공학 실험”- 기계·자동차공학부
“열전달”- JP.Holman [경문사]
“열.유체 공학 매뉴얼”-VanWylen 외 [WILEY]

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