Порядок выполнения работы. 1. По результатам подготовки к лабораторной работе привести в отчёте ответы

1. По результатам подготовки к лабораторной работе привести в отчёте ответы

на контрольные вопросы.

2.Ознакомиться на стенде с устройством и работой лабораторной установки.

3. Записать в отчёт барометрическое давление В, мм рт.ст.

4. Включить компрессор и установить (по указанию преподавателя)регулиро-

вочным вентилем 10 (рис. 3.1) определенный расход воздуха V через калориметр.

5. Включить электронагреватель (выключатель 7) и отрегулировать его мощ-

ность по указанию преподавателя с помощью автотрансформатора 6.

6. Записать показания вольтметра и амперметра.

7. Через каждые 5 мин записывать температуры воздуха на входе в калориметр

t и на выходе – t до достижения установившегося режима (температура нагретого воздуха становится практически постоянной).

8. При установившемся режиме записать перепад давления по дифферен-

циальному манометру p, мм рт.ст.

9. С помощью тарировочного графика (представлен на стенде) по величине

перепада давления ( p) определить расход воздуха (V, м /с) через калориметр.

10. Данные опытов записать в таблицу отчёта:

№ п/п	Время, мин	Температура, С	, мм рт.ст.	I , a	U , в	V , м / с
t	t
Установившийся режим

Внимание!

11. После проведения эксперимента и предъявления его результатов препода-

вателю понизить напряжение до нуля и выключитьэлектронагреватель и компрессор.

Обработка опытных данных

В расчётах используются значения опытных величин только при установившемся режиме.

1. Используя уравнение состояния идеального газа, полученный объемный расход воздуха V приводится к нормальным физическим условиям по формуле:

, м / с (3.12)

где T , B – абсолютная температура, K и давление воздуха при

нормальных физических условиях, мм рт. ст.;

T , B – абсолютная температура на входе в калорифер, K и давление

воздуха в помещении, мм рт. ст.

2. Рассчитывается мощность нагревателя:

кВт (3.13)

3. По опытным данным вычисляются для воздуха следующие теплоёмкости.

3.1. Средняя объёмная изобарная теплоёмкость:

(c ) = , кДж /(м К) (3.14)

3.2. Средняя мольная изобарная теплоёмкость:

(3.15)

3.3. Средняя массовая изобарная теплоёмкость:

, (3.16)

где – молярная масса воздуха.

3.4. Средняя массовая изохорная теплоёмкость:

(3.17)

где R – газовая постоянная для 1 кг воздуха:

(3.18)

4. Определяется показатель адиабаты (коэффициент Пуассона):

(3.19)

5. Определяется относительная погрешность экспериментального значения средней мольной изобарной теплоёмкости по отношению к табличной:

% (3.20)

6. По результатам работы оформляется отчёт.

Содержание отчёта

В отчёте приводятся:

1. Цель работы.

2. Схема установки и её составные части.

3. Ответы на приведенные ниже контрольные вопросы.

4. Полученные результаты работы с необходимыми расчётами.

6. Контрольные вопросы

1. Что называется теплоёмкостью?

2. Привести соотношения между массовой, объемной и мольной теплоёмкостями газа:

3. Как в работе определяется расход воздуха?

4. Как в работе определяется количество тепла?

5. В каких единицах измеряются массовая, объемная и мольная теплоемкости?

6. Какими соотношениями связаны между собой изобарная и изохорная

теплоёмкости?

7.В чём различие между средней и истинной теплоемкостями?

8. Привести формулы для определения количества тепла в изобарном и изохорном процессах по известной теплоемкости.

9. Привести формулу для определения средней теплоемкости в интервале температур от t до t .

Лабораторная работа № 4