5. Обработка результатов опыта.

Удельную теплоту сгорание в бомбе исследованной аналитической пробы топлива вычисляют по формуле

(1)

где k - фактическая теплоемкость калориметра, определяемая опытным путем при сжигании стандартного горючего (бензойной кислоты в калориметрической бомбе), кДж/К. Величина k для калориметра, заполненного водой до метки (масса воды 2,343 кг) определена равной 10,27 кДж/град;

t_n - конечная температура главного периода в делениях шкалы термометра, дел;

t_o - начальная температура главного периода в делениях шкалы термометра;

h_n - поправка к показаниям термометра при температуре t_n в делениях шкалы термометра;

h₀ - то же, при t_o. Для упрощения величины h_n и h₀ можно принимать равными нулю;

t - поправка на теплообмен калориметра с окружающей средой в делениях шкалы термометра;

q - удельная теплота сгорания проволоки для запала, кДж/кг;

G₁ - масса сгоревшей проволоки, кг;

G - - масса навески испытуемого топлива, кг;

Н - значение деления шкалы термометра в градусах Цельсия. При измерении ртутным термометром постоянного наполнения величина Н принимается равной 1,000 град/деление.

Поправку t вычислят по формуле

(2)

где обозначено: V₁ - среднее изменение температуры за полуминутный промежуток времени в начальном периоде, в делениях шкалы термометра; V₂- среднее изменение температуры за полуминутный промежуток в конечном периоде, в делениях шкалы термометра; m - число полуминутных промежутков главного периода с быстрым подъемом температуры (по 0,3 деления и более за каждые 30 секунд). Обычно m=3  9, в зависимости от калорийности топлива; r - число полуминутных промежутков главного периода, не отнесенных к числу m.

Величину q при расчетах принимают в соответствии с данными следующей таблицы

Материалы протокола	Теплота сгорания кДж/кг
Железо Никель Константан Медь	6690 3240 3140 2510

Высшая теплота сгорания аналитической пробы Q_в определяется после расчета величины Q_в^а введением поправки на кислотообразование

(3)

Здесь обозначено:  - коэффициент, учитывающий теплоту образования серной кислоты и теплоту ее растворения в воде,  = 94 кДж на 1 % серы, перешедшей при сжигании топлива в серную кислоту.

S_б^а - процентное содержание серы, перешедшее при сжигании навески топлива в серную кислоту. Обычно S_б^а = 2,53 %. Величина S_б^а может быть достаточно просто установлена анализом на содержание серы в воде, которая применялась для смыва бомбы.

 - коэффициент для расчета теплоты образования и растворения в воде азотной кислоты. Обычно принимают  = 0,001 при испытании тощих углей и антрацитов и  = 0,0015 - при испытаниях бурых углей, горючих сланцев и торфа.

Высшая теплота сгорания по рабочей массе топлива рассчитывается затем по формуле

(4)

где W^р - содержание влаги в рабочем топливе; W^а - влажность аналитической пробы. Обе эти характеристики принимаются по результатам предыдущих анализов топлива на влажность.

Низшую удельную теплоту сгорания по рабочей массе вычисляют, используя формулу

(5)

где Н^р- содержание водорода в топливе (по рабочей массе).

Обычно величину Н^р вычисляют, используя данные предыдущих анализов

(6)

где А^р - зольность топлива по рабочей массе; Н^Г - содержание водорода по горючей массе. Величину Н^Г рекомендуется определять в зависимости от выхода летучих V^Г по графику [2], приведенному ниже. Значение V^Г легко рассчитать, используя данные предыдущего анализа

(7)

где V^а выход летучих аналитической пробы топлива. Итак, последовательная реализация формул (2), (1), (3), (4), (7), (6) и (5) позволяет вычислить значение величины Q_н^р .