Medida experimental do poder calorífco

Marcos Marques

Sumário

1.LISTA DE FIGURAS        

2.LISTA DE TABELA        

3.INTRODUÇÃO        

4.OBJETIVOS        

5.FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA        

5.1.PODER CALORÍFICO (PC)        

5.2.PODER CALORÍFICO SUPERIOR (PCS)        

5.3.PODER CALORÍFICO INFERIOR (PCI)        

5.4.PODER CALORÍFICO A VOLUME CONSTANTE        

5.5.PODER CALORÍFICO A PRESSÃO CONSTANTE        

6.MATERIAIS        

6.1.TIPOS DE CALORÍMETROS        

6.1.1.CALORÍMETRO ISOTERMICO        

6.1.2.CALORÍMETRO ISOPERIBOL        

6.1.3.CALORÍMETRO DE VARREDURA EXPLORATÓRIA        

6.2.EQUIPAMENTOS NECESSÁRIOS        

7.PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        

7.1.PROCEDIMENTO DE TESTES        

7.2.MONTAGEM EXPERIMENTAL        

8.NORMAS PARA DETERMINAÇÃO DO PODER CALORÍFICO        

9.RESULTADOS        

10.CONCLUSÕES        

11.BIBLIOGRAFIA        

1.LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Calorímetro isotérmico        

Figura 2: Calorímetro Isoperibol        

Figura 3: Calorímetro de Varredura Exploratória        

Figura 4: calorímetro IKA-Works C2        

Figura 5: sistema interno de um calorímetro        

2.LISTA DE TABELA

Tabela 1: PCM dos Combustíveis        

3.INTRODUÇÃO

        A maioria dos combustíveis apresentam em sua composição predominantemente os elementos carbono e hidrogênio. A quebra das ligações envolvendo estes elementos tem como consequência a liberação de energia. A queima destes combustíveis gera estruturas mais simples como o dióxido de carbono e agua, para combustão completa. Se a combustão for incompleta tem-se como produto da combustão monóxido de carbono e agua e com isso a energia gerada das quebras das ligações é menor.

O ensaio para a medida experimental do coeficiente do poder calorífico é importante, pois basicamente consiste na quantidade de calor liberado durante a combustão de uma massa previamente medida. Logo este ensaio se torna viável pois através deste experimento obtém valores específicos para cada material e com isso analisar se o combustível ensaiado é viável financeiramente para a aplicação desejada.

        O poder calorifico de um combustível é a quantidade de calor gerada da queima completa por unidade de massa sob determinadas condições. Ter controle das condições de adversidade do problema é uma fator importante para ter que o valor encontrado seja plausível e posteriormente validado.

        Na bancada do ensaio realizado no laboratório de termodinâmica II conta com uma aparelhagem que proporciona boas condições para o ensaio, logo as incertezas serão baixas e assim o valor dado se torna real e validado.

        Para garantir que toda a massa de combustível necessária para o ensaio sofra combustão tem na bomba calorimétrica uma alta pressão de oxigênio para que a queima seja completa.

4.OBJETIVOS

• Determinação do Poder Calorífico Superior dos combustíveis sólidos ou líquidos;
• Comparar os resultados do poder calorifico superior obtido por meio de equação com o poder calorífico obtido no laboratório;
• Pesquisar sobre os tipos de calorímetros para combustíveis gasosos, sólidos e líquidos e normas para o levantamento do poder calorífico.

5.FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

5.1.PODER CALORÍFICO (PC)

        O poder calorífico de um combustível (PC) é a quantidade de calor desprendida quando se queima completamente a unidade de massa desse combustível sob determinadas condições.

 Não é possível medir diretamente essa quantidade de calor desprendida, mas este calor provoca um aquecimento num certo sistema conhecido (recipiente calorimétrico) e fornece uma diferença de temperatura na água nele contida (ΔT). Conhecendo a massa e a capacidade calorifica do aparelho com a variação da temperatura, tem-se o poder calorifico.

5.2.PODER CALORÍFICO SUPERIOR (PCS)

        O conceito físico do poder calorifico superior (PCS) é idêntico ao poder calorifico (PC), porém a única mudança que ocorre é que toda agua gerada no processo de combustão esteja no estado liquido. É uma valor experimental para o Poder Calorifico (PC).

5.3.PODER CALORÍFICO INFERIOR (PCI)

        O conceito físico do poder calorifico inferior (PCI) é igual ao poder calorifico, mas toda agua gerada no processo de combustão vai estar na forma de vapor. É um valor prático para o Poder calorifico (PC).

5.4.PODER CALORÍFICO A VOLUME CONSTANTE

        De acordo com ASTM (American Society for Testing Materials) é a quantidade de calor produzida pela queima completa da unidade de massa de um combustível sólido ou líquido em volume constante, dentro de uma bomba calorimétrica contendo oxigênio nas seguintes condições: pressão inicial do oxigênio de 20 a 40 atm, temperatura final de 20 a 35º C, produtos na forma de cinzas, umidade presente no combustível e água resultante da combustão condensadas (água líquida), SO2, CO2 e N2 gasosos. O valor do PC é dito superior porque se recupera o calor de condensação da água