Влияние параметров состояния газа

Опыты показывают, что теплоемкость идеального газа зависит от температуры газа, а теплоемкость реального газа еще и от давления газа. В частности с увеличением Т газа его теплоемкость увеличивается из-за усиления колебательного движения атомов внутри молекулы, на что расходуется все большее и большее количество энергии в форме теплоты.

Зависимость теплоемкости реального газа от давления объясняется влиянием межмолекулярных взаимодействий, которое с увеличением давления газа усиливается. Отклонение теплоемкости реального газа от теплоемкости идеального в общем случае тем выше, чем больше давление и выше температура.

Порядок проведения лабораторной работы

Для проведения занятия студенты под руководством студента инструктора на рабочем месте изучают цель данной работы, устройство лабораторной установки и порядок проведения эксперимента.

Далее под контролем преподавателя или сотрудника лаборатории группа проводит эксперимент. После выполнения экспериментальной части оформляются отчеты и представляются для защиты преподавателю.

Схема и описание устройства установки

Установка состоит из сосуда Дьюара, выполненного из нержавеющей стали 1(рисунок 6), внутри которого установлен трубчатый нагреватель 2. Количество теплоты, которое выделяется на нагревателе, задается с помощью регулятора 3, а потребляемая нагревателем мощность измеряется ваттметром 4.

Рисунок 6 - Схема установки

Воздух нагнетаемый в сосуд Дьюара вентилятором 5 проходит через трубчатый нагреватель 2 и покидает внутреннюю полость сосуда через отверстие в теплоизоляционной пробке 6. Расход воздуха устанавливается положением регулятора 7 и измеряется термоанемометрическим способом устройством 8.

Температура воздуха измеряется термопарой 9 на входе в сосуд и термопарой 10 на выходе из него.

Аналоговые сигналы с датчиков 4,8,9,10 преобразуются в цифровые с помощью аналого-цифровых преобразователей 11 и считываются ЭВМ для вывода значений измеряемых параметров на дисплей оператору

Порядок выполнения работы

1. Подготовить установку к работе:

- произвести внешний осмотр установки на предмет отсутствия повреждений;

- установить регулятор уровня нагрева 1 (рисунок 7) в крайнее левое положение;

- нажать кнопку контактора 2 в положении «Вкл».

2. Запустить исполняемый файл SmartLabs.exe.

3. В открывшемся окне указать на строку «студент №» и последовательно набрать фамилии студентов выполняющих работу в группе.

Рисунок 7 – Пульт управления установкой

4. Нажать клавишу «Начало работы».

5. Действовать по подсказке: на вышедшее табло, нажать «ОК» и установить заданные преподавателем значения мощности нагревателя W регулятором 1 (косвенно об устанавливаемой мощности можно судить по показаниям цифрового ваттметра 3 (рисунок 7), точно в строке W на экране) и расхода воздуха G, регулятором 4, по показаниям в строке на экране.

6. Через временной интервал 5мин, в соответствии с появившемся окном, произвести замер контролируемых параметров, обозначенным в окне порядком, с фиксацией значений в протоколе.

7. На вышедшее табло ответить «ОК».

8. Повторять выполнение пункта 6,7 до выхода на установившийся режим и появления информации в окне об окончании эксперимента.

9. После ознакомления с информацией окна, нажать «ОК», при этом окна «Печать протокола», «Выход» становятся активными.

10. Распечатать протокол испытания и нажать окно «Выход».

11. Привести установку в исходное состояние, для чего:

- регулятор 1 установить в крайнее левое положение;

- кнопку контактора 2 нажать в положении «ВЫКЛ».