งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

2103-390 MECHANICAL ENGINEERING EXPERIMENTAL AND LABOLATORY I 5030110721 โชครัตน์สิริ ศศิธร 5030184121 ทรงพล ทรงวศิน 5030241221 ธิดาฉาน แสงทอง 5030390021.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "2103-390 MECHANICAL ENGINEERING EXPERIMENTAL AND LABOLATORY I 5030110721 โชครัตน์สิริ ศศิธร 5030184121 ทรงพล ทรงวศิน 5030241221 ธิดาฉาน แสงทอง 5030390021."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 MECHANICAL ENGINEERING EXPERIMENTAL AND LABOLATORY I โชครัตน์สิริ ศศิธร ทรงพล ทรงวศิน ธิดาฉาน แสงทอง พุทธิพงศ์คง รอด ไพโรจน์เพียร กิจรุ่งเรือง

2 การทดลองนี้ เป็นการทดลองเพื่อหา ค่าความร้อนจากเชื้อเพลิง เพื่อใช้ในการ เปรียบเทียบ และตัดสินใจเลือกใช้ เชื้อเพลิงแต่ละชนิด โดยเผาไหม้เชื้อเพลิง อย่างสมบูรณ์ในระบบปิดที่ปริมาตรคงที่ และศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิ กับเวลา ซึ่งค่าความร้อนแบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือ Higher Heating Value ( HHV ) และ Lower Heating Value ( LHV ) ซึ่งจากการทดลองจะสามารถบอก ได้ว่า ค่าความร้อนในกรณีที่ศึกษาเป็นค่า ความร้อนชนิดใด

3 1. เพื่อหาความสัมพันธ์ ระหว่างอุณหภูมิและเวลาของ บอมบ์แคลอริมิเตอร์ 2. เพื่อหาค่าความร้อนของ เชื้อเพลิง

4 System : Bomb Calorimeter Energy balance E in – E out + E g = E st ไม่มี E in E out = E loss ปรับอุณหภูมิของ ระบบก่อนการจุด ระเบิดให้ต่ำกว่า สิ่งแวดล้อมประมาณ 3 ํ F เพื่อให้มีความ ร้อนถ่ายเทเข้าระบบ มาหักล้างกับ E loss

5 System : Bomb Calorimeter E st = (Mc + C b )∆T โดยที่ M = มวลของน้ำใน แคลอริมิเตอร์ c = ค่าความจุ ความร้อนจำเพาะ ของน้ำ C b = ความจุความ ร้อนเทียบเท่า ของบอมบ์ และถังน้ำ ∆T = อุณหภูมิที่ เปลี่ยนไป ให้ W = Mc + C b ดังนั้น E st = W∆T E in – E out + E g = E st

6 System : Bomb Calorimeter E g = E combustion - C 1 - C 2 - C 3 + C 4 โดยที่ E combustion = ความ ร้อนที่ได้จาก เชื้อเพลิง C 1 = ความร้อนที่ ได้จาก fuse wire C 2 = ความร้อนที่ เกิดจากการเกิด กรดไนตริก C 3 = ความร้อนที่ เกิดจากการเกิด กรดซัลฟิวริก C 4 = ความร้อนที่ ถูกดูดจาก ผลิตภัณฑ์ที่ เกิดขึ้น ในการทดลองนี้จะไม่คิด C 2, C 3, C 4 E in – E out + E g = W∆T

7 System : Bomb Calorimeter ดังนั้น E g = E combustion - C 1 E combustion - C 1 = W∆T ค่าความร้อน = ความร้อน ที่เกิดจากการเผาไหม้ ต่อ มวลของเชื้อเพลิงที่ใช้ไป HV = E combustion /g HV = (W∆T - C 1 )/g โดยที g = มวลของ เชื้อเพลิงที่ใช้ไป E in – E out + E g = W∆T

8 T b = T a +0.6(T c -T a ) T b (T a, T c )=T a +0.6(T c -T a ) a = time of ignition, seconds. b = time when the temperature rise reaches 60% of total, seconds. c = time when the temperature is maximum, seconds. T a = temperature at time of ignition, °C. T c = temperature at time c, °C. r 1 = rate of temperature change before ignition. r 2 = rate of temperature change after ignition △T = T c – T a – r 1 (b-a) – r 2 (c-b)

9 ในเชื้อเพลิงมี Hydrogen เป็น ส่วนประกอบอยู่มาก เมื่อเกิดการเผา ไหม้ H จะทำปฏิกิริยากับ O 2 ใน บอมบ์ เกิด H 2 O ในสถานะไอขึ้น ถ้า น้ำนี้กลั่นตัวทั้งหมดจะให้ความร้อน ออกมา ทำให้ได้ค่าความร้อนมากขึ้น ทำให้ค่าความร้อนที่ได้ เป็นค่าความ ร้อนขั้นสูง (HHV) แต่ถ้าไอน้ำนี้ไม่ กลั่นตัว จะไม่มีความร้อนเพิ่ม ทำให้ ได้ค่าความร้อนขั้นต่ำ (LHV)

10 T c {Thermometer : ASTM 56F PARR INSTRUMENT.CO USA } c {watch} a {watch} T a {Thermometer : ASTM 56F PARR INSTRUMENT.CO USA } C b {reference : Mechanical Engineering Experimentation and Laboratory I Laboratory Instructions 2008} C 1 (L i,L f, C fuse ) = (L i – L f )C fuse M {Balance : Cenco Instrument Catalog No. 3562} L i { Ruler} c {reference : Mechanical Engineering Experimentation and Laboratory I Laboratory Instructions 2008} C fuse {reference : Mechanical Engineering Experimentation and Laboratory I Laboratory Instructions 2008} W(M, C b, c) = Mc w +C b b(T b ) {graph result} T b (T a, T c )=T a +0.6(T c -T a ) g {Balance : Griffin&George Ltd. London} T c {Thermometer : ASTM 56F PARR INSTRUMENT.CO USA } T a {Thermometer : ASTM 56F PARR INSTRUMENT.CO USA } ΔT(a, b, c, T a, T c, r 1, r 2 )= T c - T a – r 1 (b – a) – r 2 (c – b) r 1 {graph result} r 2 {graph result} L f { Ruler}

11 Bomb

12 แว่น ขยาย Fuse wire ไม้ บรรทัด กระบอก ตวง

13 Thermomete r (°F) Watch น้ำมันเตา ชนิด C

14 Stirrer Ignition Button ถังออกซิเจน

15 อุปกรณ์สำหรับ ชั่งน้ำหนักของ น้ำมันเตา อุปกรณ์สำหรับ ชั่งน้ำหนักของน้ำ

16 Bomb Bucket Jacket Water

17 ข้อมูลของเครื่องมือที่ใช้ในการวัด เครื่องมือวัด Range Resolutio nBias Uncertainty 1. ตราชั่งน้ำกับ bucket (grams) g0.1 g0.05 g 2. ตราชั่งน้ำมันเตา (grams)0-500 g0.01 g0.005 g 3. ไม้บรรทัด (mm) mm1 mm0.5 mm 4. เทอร์โมมิเตอร์ (°F) °F0.05 °F0.025 °F 5. นาฬิกา (sec) sec0.01 sec

18 ประกอบ บอมบ์ และ บอมบ์แคลอริมิเตอร์ * ใส่น้ำ 1 cc ลงในบอมบ์ เพื่อทดลองว่าค่าความร้อน เป็นแบบขั้นสูงหรือขั้นต่ำ

19

20 TcTc TbTb TaTa abc r1r1 r2r2 T b = ˚F (red line) b = sec (green line)

21 = T c - T a – r 1 (b – a) – r 2 (c – b) In Fahrenheit degree = – – 3.75*10 -4 *( – 300) – (-6.16*10 -5 )*(624 – ) = 7.57 ˚F In Celsius degree = – – 2.07*10 -4 *( – 300) – (-4.74*10 -5 )*(624 – ) = 4.22 ˚C ∆T

22 = [ W∆T – C 1 ] / g = [ ( Mc w + C b ) * ∆T - LC w ] / g = [ ( 2000* ) * 4.22 – 8.6*2.3 ] / 1 = [ 2429 * 4.22 – ] / 1 = cal/g = kcal/g HV Volume of water fill in bomb before test = 1.0 cc. Volume of water remain in bomb after test = 1.3 cc.

23 การทดลองนี้ เป็นแบบ ‘single test single sample’ ดังนั้น uncertainty จึงมีแค่ Bias Uncertainty เนื่องจาก r 1 และ r 2 ถูกคำนวณโดย Microsoft Excel เราจะให้ว่า B △ T =

24 B C1 = cal B w = 0.05 cal/ ˚C

25 B HV = cal/ g HV = / kcal/ g

26 1. จากการทดลองได้ค่าความร้อนของน้ำมันเตาชนิด C คือ kcal/g เมื่อเปรียบเทียบกับค่าความร้อน ที่อ้างอิงจากข้อมูลของบริษัท ปตท. จำกัด ( มหาชน ) [http://www.pttplc.com/Files/Document/Pdf/en ergy/nc_en_ee-01_01.pdf] คือ kcal/g จะ พบว่า มีความคลาดเคลื่อน % 2. ความคลาดเคลื่อนในการทดลอง อาจเกิดได้จาก สาเหตุดังนี้ - แคลอริมิเตอร์มีการสูญเสียความร้อน แม้จะมีการปรับ อุณหภูมิก่อนการจุดระเบิดให้ต่ำกว่าสิ่งแวดล้อมเพื่อให้ มีการถ่ายเทความร้อนมาหักล้างแล้ว แต่การปรับอุณภูมิ ให้ต่ำกว่าสิ่งแวดล้อม 3 ํ F นี้ก็เป็นเพียงการประมาณ จากประสบการณ์ ไม่ได้เป็นค่าแม่นยำ อีกทั้งตัวผู้ ทดลองเอง ก็ไม่สามารถทำให้อุณภูมิลดลงได้ตามที่ ต้องการได้ 100% เมื่อมีความร้อนสูญเสียแก่ สิ่งแวดล้อม ความร้อนสะสมในระบบจะลดลง ∆T ลดลง ทำให้ค่า HV ต่ำกว่าความเป็นจริง

27 - เมื่อพิจารณากราฟผลการทดลอง ที่ t = 0 s อุณหภูมิที่อ่านได้ต่ำกว่าแนวโน้มของกราฟใน ช่วงแรก ซึ่งเกิดจากผู้ทดลองไมได้ทิ้งระบบให้เข้าสู่ สมดุลก่อนเริ่มจับเวลา ดังน้น ผู้ทดลองจึงไม่ได้นำค่า นี้มาคิดแนวโน้มของกราฟในช่วงแรก ซึ่งอาจทำให้ ความชันของกราฟคลาดเคลื่อนได้ 3. หลังการทดลอง จะพบว่าน้ำในบอมบ์มีปริมาตร เพิ่มขึ้น แสดงว่าเกิดการควบแน่นของไอน้ำที่เกิดขึ้น จากการเผาไหม้สมบูรณ์ เกิดความร้อนเพิ่ม ดังนั้น ค่า ความร้อนที่ได้จากการทดลองนี้ จึงเป็นค่าความร้อน ขั้นสูง (HHV) 4. ในการทดลอง ผู้ทดลองได้ใช้น้ำมันเตา ซึ่งเป็น เชื้อเพลิงแบบระเหยยาก เพราะหากใช้เชื้อเพลิงแบบ ระเหยง่ายแล้ว จะทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนของ มวลเชื้อเพลิง ซึ่งอาจระเหยไประหว่างเตรียมการ ทดลอง

28 1. ค่าความร้อนของน้ำมันเตาชนิด C คือ kcal/g 2. ค่าความร้อนนี้เป็นค่าความร้อน ขั้นสูง เนื่องจากเกิดการ ควบแน่นของไอน้ำจากการเผา ไหม้สมบูรณ์


ดาวน์โหลด ppt 2103-390 MECHANICAL ENGINEERING EXPERIMENTAL AND LABOLATORY I 5030110721 โชครัตน์สิริ ศศิธร 5030184121 ทรงพล ทรงวศิน 5030241221 ธิดาฉาน แสงทอง 5030390021.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google