A قنبلة المسعرهو أداة متخصصة تستخدم لقياسحرارة الاحتراق(إجمالي محتوى الطاقة) لمادة تحت الظروف التي يتم التحكم فيها ، عالي الضغط ، الغنية بالأكسجين. فيما يلي تفاصيل عن الغرض والتطبيقات الرئيسية:
الغرض الأساسي:
لتحديدالطاقة الحرارية الإجماليةتم إصدارها عندما تخضع مادةالاحتراق الكامل(حرق في الأكسجين). يتم التعبير عن هذه القيمة في وحدات الطاقة لكل كتلة (على سبيل المثال ، KJ/G ، KCAL/G ، BTU/LB).
التطبيقات الرئيسية:
علوم الأغذية والتغذية:
يقيسقيمة السعرات الحرارية (السعرات الحرارية)من الأطعمة (على سبيل المثال ، الدهون ، الكربوهيدرات ، البروتينات).
يوفر بيانات لوضع العلامات الغذائية على الأطعمة المعبأة.
أبحاث الوقود والطاقة:
يحددقيمة التدفئةمن الوقود:
الوقود الصلب (الفحم ، الكتلة الحيوية ، الخشب).
الوقود السائل (البنزين ، الديزل ، الوقود الحيوي).
الوقود الغازي (الغاز الطبيعي ، البروبان).
تستخدمها شركات الطاقة لتقييم جودة الوقود وكفاءتها.
علم المواد:
اختبارات خصائص الاحتراق للمواد الكيميائية والبوليمرات والمنسوجات والمتفجرات.
يقيم سلامة واستقرار المواد الصناعية.
العلوم البيئية:
يحلل محتوى الطاقة لمواد النفايات (على سبيل المثال ، النفايات الصلبة البلدية) لمشاريع النفايات إلى الطاقة.
يقيم كفاءة الوقود الحيوي مقارنة بالوقود الأحفوري.
كيف يعمل (مبسط):
تحضير العينة:يتم وزن عينة صغيرة مجففة ووضعها في بوتقة داخل غرفة "قنبلة" قوية من الفولاذ المقاوم للصدأ.
تشبع الأكسجين:تمتلئ القنبلة بالأكسجين عالي الضغط (∼30 ATM) لضمان الاحتراق التام.
اشتعال:يتم إشعال العينة كهربائيا.
قياس الحرارة:غمر القنبلة في حمام مائي. الحرارة التي تم إطلاقها أثناء الاحتراق ترفع درجة حرارة الماء ، تقاس بواسطة مقياس حرارة دقيق.
حساب:يتم استخدام تغير درجة الحرارة لحساب الطاقة التي تم إطلاقها باستخدام ثوابت المسعر المعروف.
الميزات الرئيسية:
حجم ثابت:تحدث التفاعلات في حاوية مغلقة ، مما يتيح قياسًا دقيقًا لتغيير الطاقة الداخلية (ΔU).
الاحتراق الكامل:يضمن الأكسجين ذي الضغط العالي جميع تحويلات الكربون إلى CO₂ ، والهيدروجين إلى H₂O ، إلخ.
دقة عالية:معايرة مع معايير مثل حمض البنزويك لتقليل الأخطاء.
القيود:
مقاساتقيمة السعرات الحرارية الإجمالية (GCV)والتي تشمل الحرارة من تكثيف بخار الماء (على عكس القيمة "الشبكة" المستخدمة في المحركات).
لا يفسر الكفاءة الهضمية البشرية (للأطعمة) أو عدم كفاءة احتراق العالم الحقيقي (للوقود).
لماذا "قنبلة"؟
يشير الاسم إلى تصميمه القوي المختوم القادر على تحمل ردود الفعل ذات الضغط العالي-لاالاختبار المتفجر!
باختصار ، يعد مقياس المسعرات القنابل ضروريًا لقياس الطاقة الجوهرية المخزنة في مواد قابلة للاحتراق ، مع أدوار حرجة في التغذية وإنتاج الطاقة وسلامة المواد.