Bomba Calorimetrica

8
INTEGRANTES: Valenzuela Cristian Guanotasig Edwin CURSO: Cuarto Petroquímica FECHA: 23/01/2015 TEMA: CÁLCULO DEL PODER CALORÍFICO DE LA GASOLINA 1. OBJETIVOS: General: Determinar el poder calorífico de la gasolina E5 mediante el uso de la bomba calorimétrica para comprobar la combustión del combustible. 2. MARCO TEÓRICO: Poder Calorífico de un Combustible El Poder Calorífico de un combustible es la máxima cantidad de calor que se puede obtener de él cuando se quema en forma completa y sus productos son enfriados hasta la temperatura original de la mezcla aire-combustible. Entre los productos de la combustión está presente vapor de agua, el cual, dependiendo de la temperatura de los productos, puede permanecer como vapor, puede condensar parcialmente o condensar completamente. Como el vapor al condensar libera calor,

Transcript of Bomba Calorimetrica

INTEGRANTES:Valenzuela CristianGuanotasig Edwin

CURSO: Cuarto PetroqumicaFECHA: 23/01/2015TEMA:CLCULO DEL PODER CALORFICO DE LA GASOLINA1. OBJETIVOS:General: Determinar el poder calorfico de la gasolina E5 mediante el uso de la bomba calorimtrica para comprobar la combustin del combustible.2. MARCO TERICO:Poder Calorfico de un Combustible El Poder Calorfico de un combustible es la mxima cantidad de calor que se puede obtener de l cuando se quema en forma completa y sus productos son enfriados hasta la temperatura original de la mezcla aire-combustible. Entre los productos de la combustin est presente vapor de agua, el cual, dependiendo de la temperatura de los productos, puede permanecer como vapor, puede condensar parcialmente o condensar completamente. Como el vapor al condensar libera calor, mientras ms condensado se forme mayor calor se estar obteniendo del combustible. Esto permite diferenciar entre Poder Calorfico Inferior y Poder Calorfico Superior. El Poder Calorfico Inferior indica la cantidad de calor que puede proporcionar el combustible cuando toda el agua en los productos permanece como vapor, mientras el Superior refleja el calor que puede liberar el combustible cuando toda el agua en los productos condensa.Bomba CalorimtricaLa Bomba Calorimtrica se usa para determinar el Poder Calorfico de un Combustible cuando se quema a volumen constante. A continuacin se explica de manera resumida su funcionamiento. El combustible cuyo Poder Calorfico se desea determinar se coloca en un crisol para combustible (si el combustible es slido, deber colocarse en forma de pastilla) dentro de la bomba calorimtrica. Adicionalmente se agrega el oxgeno necesario para la combustin. La bomba calorimtrica se rodea de una camisa de agua que absorber el calor liberado por el combustible. Todo esto se realiza dentro de una camisa adiabtica para evitar fuga de calor que afecte el proceso. Sin embargo, el calor que absorbe el agua no es el poder calorfico del combustible, debido a diversos factores, entre los cuales pueden nombrarse: absorcin de calor por la propia bomba, liberacin de calor del alambre que provoca el encendido del combustible, liberacin de calor por la formacin de cido ntrico y sulfrico, entre otros..Al aplicar la ecuacin de Primera Ley al proceso de combustin a volumen constante, tomando en cuenta todos los factores nombrados con anterioridad, se obtiene la siguiente ecuacin:

donde:Cb: capacidad calorfica de la bomba. Ma: masa del aguaCa: calor especifico del agua liquidae1: correccin por el calor que libera la formacin de cidos de nitrgeno (puede despreciarse en esta experiencia); e2 es la correccin por el calor generado por la combustin del filamento de ignicin.m es la masa o longitud del filamento de ignicin.h es el poder calorfico del filamento por unidad de longitud. MC es la masa de combustible.

m = Nmero de lecturas de la prueba principal3. PROCEDIMIENTO:1. Preparacin del Equipo.Se toman de 1ml de combustible. El combustible debe colocarse en el crisol de la bomba. El recipiente del agua se llena con 2000 gramos de agua. Se corta un trozo de alambre de ignicin de 10 cm y se ata firmemente a los electrodos de la bomba calorimtrica, asegurndose que el alambre toque el combustible. Se cierra la bomba, se presuriza con oxgeno a 30 atmsferas y se introduce en el recipiente del agua. Se introduce el recipiente dentro de la camisa adiabtica y se coloca la tapa correspondiente.2. Prueba Preliminar.Una vez que se haya alcanzado el equilibrio trmico entre los distintos componentes del sistema, se enciende el agitador, tomando nota cada minuto de la temperatura del agua en la bomba. Esto se hace hasta que la temperatura se estabilice o hasta que los cambios de temperatura se hagan constantes.3. Prueba Principal.Una vez logrado lo anterior, se conectan elctricamente los electrodos de la bomba, presionando el interruptor correspondiente. En este momento el hilo de hierro se torna incandescente y se funde, formndose xido de hierro y quemando completamente el combustible. En este momento la temperatura comienza a subir rpidamente. Las lecturas de temperatura siguen tomndose minuto a minuto hasta que se estabilice.4. Prueba Complementaria.Si luego de dar por culminada la prueba principal se aprecian algunos nuevos cambios de temperatura, estos se anotan minuto a minuto hasta verificar la estabilidad o hasta que los cambios sean constantes. Si esto no ocurre, la prueba finaliza cuando el nmero de lecturas sea igual al de la prueba preliminar.

4. CLCULOS:

Clculos de las correcciones:

Clculos del poder calorfico superior

; se desprecia e1

Clculo del error

5. ANLISIS DE RESULTADOS:Tabla 1. Datos de laboratoriotiempo (min)Ttiempo (min)T

118,2710,520,973

218,2781120,978

318,28411,520,98

418,2891220,982

4,518,67112,520,983

519,4421321

5,520,04113,520,982

620,3791420,982

6,520,59514,520,98

720,7281520,977

7,520,8081620,973

820,8721720,971

8,520,9121820,967

920,941920,964

9,520,9552020,961

1020,966

Tabla 2. PRUEBA PRELIMINARPRUEBA PRINCIPALPRUEBA COM-PLEMENTARIA

TTTT T

18,27018,28920,9830

18,2780,00818,67120,9830

18,2840,00619,44220,982-0,001

18,2890,00520,04120,9820

20,37920,98-0,002

20,59520,977-0,003

20,72820,973-0,004

20,80820,971-0,002

20,87220,967-0,004

20,91220,964-0,003

20,3720,961-0,003

20,955

20,966

20,973

20,978

20,98

20,982

20,983

6. CONCLUSIONES:1. Se pudo obtener el poder calorfico superior de la gasolina con un porcentaje de error del 11.48%.

7. BIBLIOGRAFAhttp://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/contenido/144-calculo-de-calor-de-reaccion-calorimetria.htmlhttps://alojamientos.uva.es/guia_docente/uploads/2011/472/45942/1/Documento1.pdf