17 – Energie v palivech

Úvod

V tomto experimentu změříte a porovnáte spalné teplo dvou různých paliv – parafínu („vosku“) a ethanolu. Parafín patří mezi nasycené uhlovodíky (alkany) a jak název napovídá, je tvořen pouze atomy uhlíku a vodíku. Také další uhlovodíky jsou důležitými palivy – například benzín či motorová nafta. Ethanol C₂H₅OH je využíván jako aditivo do pohonných hmot, nebo přímo jako biopalivo do spalovacích motorů.

Energii uvolněnou hořením paliva využijete k ohřátí známého množství vody. Ze vzrůstu teploty můžete vypočítat přijaté teplo pomocí vztahu:

kde q je teplo, C_p je měrná tepelná kapacita vody, m je hmotnost vody a Δt změna teploty vody během ohřátí.

Teplo přijaté vodou odpovídá teplu uvolněnému při hoření paliva. Ze znalosti množství spáleného paliva vypočítáte množství tepla odpovídající gramu použitého paliva. Toto spalné teplo vyjádříte v jednotkách kJ/g paliva a porovnáte s tabelovanými hodnotami.

Úkoly

• Určete a porovnejte spalné teplo parafínu a ethanolu.
• Vypočtěte procentuální účinnost spalování obou paliv.

Použité senzory

• Teplomě Vernier TMP-BTA nebo Vernier Go!Temp

Anglický podrobný návod

• https://www.vernier.com/experiments/CWV/17/?o=energy_content_fuels.pdf