2023煤和岩石比热容的测定冷却混合法.docx
煤和岩石比热容的测定冷却混合法前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14原理15仪器和设备16样品准备27试验条件28试验步骤29结果计算210精密度3附录（规范性）水在不同温度下的比热容值4煤和岩石比热容的测定冷却混合法1范围本文件规定了冷却混合法测定试样的比热容的方法。本文件适用于煤和岩石（不与水发生化学反应的岩石）的比热容的测定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版木（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T23561.1-2009燥和岩石物理力学性质测定方法第1部分采样一般规定GB/T50123-2019土工试验方法标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1煤和岩石比热容specificheatcapacityofcoalandrock在没有相变化或化学组成变化时，单位质量煤或岩石的热容量。使单位质量煤或岩石改变单位温度时的吸收或释放的热量。4原理利用能量守恒定律，以纯水为介质，将煤和岩石试样升高到一定温度，使试样与介质水之间有一个温差，形成一定的温度梯度，通过测定已知质量的纯水的初温，待测煤和岩石的初温，及二者混合冷却后的恒定温度，计算出被测煤或岩石试样的比热容。5仪器和设备5. 1比热容测试仪：精度：0.01kJkg,范围0.50kjkg。5.2 恒温水浴：温度范围为室温100,精度0.5.3 天平：称量范围0g500go精度0.01g5.4鄂式破碎机：进料口尺寸80mm；出料粒径1Inm3mm,可调。5. 5分析筛：0.5InnI10mm孔径的圆孔筛，一套。5.6 保温筒:体积500mL,筒盖留有预留孔，2个。5.7 铜质盛样筒：150mL,简盖留有预留孔，1个。5. 8搪瓷盘：规格为300mm*200Inn1。5.9 烧杯：300mlo5.10 热电偶：范围为0.0099.99,精度为0.01,一组，使用前应校准。标引序号说明：1一一保温筒1：2保温筒2；3比热容测试仪：4铜质盛样筒及试样;5恒温水浴；6热电偶。图1比热容测试装置图6样品准备依据GB/T23561.1-2009进行采样。将风干岩样或煤样用木锤碾碎，较硬的可用鄂式破碎机破碎。注试样不要过度破碎，避免较硬颗粒的分布不均匀。采用GB/T50123-1999（2008版）中筛析法规定的分析筛进行样品过筛。取0.5mm10m的粒径的样品，将所得样品用四分法均匀地取出200g,放在搪瓷盘中备用。同时取100omL蒸储水备用。7试验条件试验温度为20±2,从试验开始至试验结束，试验室内应当注意门窗紧闭，避免空气对流造成室温较大波动。8试验步骤8.1 首先，将比热容测试仪开机预热10mine8.2 将保温筒1盛装一定量的冰水混合物，将仪器的热电偶总端插入保温筒1中，此温度作为试验的基准温度。8.3 取50g试样，装入盛样筒中，盖好盖后，将仪器热电偶的一端插入盛样筒盖的预留孔中，置于试样的中心位置。8.4 将装好试样的盛样筒放入恒温水浴中加热至70,以保证试样初温与保温筒中水的初温有足够的温差，温差范围一般控制在4050当试样中心温度与恒温水浴箱温度相等时，认为试样温度均匀。8.5 保温筒2中装入250g蒸储水，实验时水和试样比为5：1,插入热电偶另一端，保温筒水的初温一般为室温。8.6 当盛样筒试样中心温度与恒温水浴温度相等时，温度恒温稳定（温度波动范围为±0.5C）,同时记录试样初温tl和水的初温t2,立即将恒温水浴的试样筒取出，将样品倒入保温筒2的水中，混合时切忌有水溅出。当温度稳定不变时，混合物温度为水与试样的终温t3。8.7 每组试验取同一样品两个试样进行平行试验，试验结果取平均值，若两次试验结果测量值相对偏差超过5%,则该组试验数据无效，应另取试样重新试验。9结果计算9.1所测试样的比热容按下列公式（1）计算:(1)Q4：.'式中：Q一试样在到加温度范围内的平均比热容，单位为（kjkgr）,精确至小数点后两位；m一水质量，单位为（g）；E水当量，即量热器的热容量以水的当量值表示，用已知比热容的标准物质水作为试样，进行测定可得，单位为（g）C：一保温筒中水L到L温度范围内的平均比热容，常数：1.保温筒中样品和水的混合终温，单位为（C）：备一保温筒中水的初温，单位为（°C）：叱一试样质量，单位为（g）;3一试样的初温，单位为（C）。9.2结果修正由于原始试样非干燥状态，应根据试样天然含水量的权重，水的比热容，与上述实验测得比热容值计算出天然状态试样的比热容。示例：某岩样天然含水量为跳，干燥样品的测量值为1.05KJAg*C,则该天然样品的比热容为：C/=Cw×l（l÷u-）+C水Xw/（l+w）=1.20kj/kgeCo其中，W为含水率。10精密度煤和岩石比热容测试精密度应符合表1。表1煤和岩石比热容测试精密度表试样水平范闱kj/kg重复性限r再现性限R煤和岩石0.5L5r=0.03R=O.05附录A（规范性）水在不同温度下的比热容值A.1水在不同温度下的比热容值见表A.10表A.1水在不同温度下的比热容值T(V)比热容(kjkg-C)TCC)比热容(kjkg)O4.2174554.182154.2019604.1841104.1919654.1865154.1855704.1893204.1816754.1925254.1793804.1961304.1782854.2002354.1779904.2100404.1792954.2100454.17921004.2156504.1804
