3. Последовательность обработки экспериментальных данных

При обработке полученных экспериментальных данных используются среднеарифметическиезначения показателей работы установкисм. табл. 1.

Обработка результатов измерений производится следующим образом.

1. Определяется массовый расход воздуха через калориметр G_с(в (кг/с))

G_с = ,

где

p₁  давление воздуха на входе в ротаметр принимается равное атмосферному.

R  характеристическая газовая постоянная для воздуха, (Дж/(кгК));

  молярная масса воздуха,  = 28,96 (кг/кмоль);

универсальная газовая постоянная, = 8314 (Дж/(кмольК)): связа-

на с R соотношением

= R 

2. Рассчитывается средняя изобарная теплоемкость воздуха c_p,m(в (Дж/(кгК))).

З. определяется средняя изохорная теплоемкость воздуха c_v,m (в (Дж/(кгК)))

c_v,m = c_p,m  R = c_v,m = c_p,m  .

4. Вычисляется показатель адиабаты для воздуха k

k = .

5.Определяется плотность воздуха при его параметрах (p₁ = p_a, t₁= t_a) на вхо-де в лабораторную установку ₁ (в (кг/м³))

₁ = =.

6. По формуле (5) определяется средняя изобарная объемная теплоемкость воздуха c_p,m, а по формуле (6)  средние молярные изобарная _p,m и изохорная теплоемкости воздуха. Теплоемкость можно рассчитать также из формулы (4).

7. Учитывая то, что при абсолютном нуле (Т₀ = 0 К) энтальпия принимается равной нулю (H₀ = 0), удельная энтальпия воздуха на выходе из калориметра h₂ рассчитывается следующим образом:

h₂ – h₀ = h₂ = =c_p,m (T₂  T₀) = c_p,m T₂ .

8. Значения показателей для воздуха, рассчитанные в п.п. 17, необходимо сопоставить с их табличными значениями (табл. 2), которые, в свою очередь, получены в результате проведения эталонного эксперимента. Табличные значения интересующих нас показателей определяются при среднеарифметической температуре проведения эксперимента t_mA = 0,5 (t₁ + t₂). Относительная (в %) погрешность определения показателей для воздуха в нашем эксперименте по сравнению с эталонным экспериментом Попределяется следующим образом:

П = 100 ,

где

П, П_э  значение рассматриваемого показателя соответственно в нашем

и в эталонном эксперименте: П = c_p,m, c_{v, m}, k, h₂.

Таблица 2

Термодинамические показатели воздуха при атмосферном давлении [5]

Температура		Изобарная теплоемкость cp , кДж/(кгK)	Изохорная теплоемкость cv , кДж/(кгK)	Удельная энтальпия h , кДж/кг	Показатель адиабаты k
t, ^оС	T, K
50	223,15	1,0019	0,7147	223,6	1,402
45	228,15	1,0020	0,7147	228,6	1,402
40	233,15	1,0021	0,7148	233,6	1,402
35	238,15	1,0021	0,7149	238,7	1,402
30	243,15	1,0022	0,7150	243,7	1,402
25	248,15	1,0023	0,7151	248,7	1,401
20	253,15	1,0025	0,7153	253,8	1,401
15	258,15	1,0026	0,7154	258,8	1,401
10	263,15	1,0028	0,7156	263,9	1,401
5	268,15	1,0030	0,7157	269,0	1,401
0	273,15	1,0031	0,7159	274,0	1,401
5	278,15	1,0032	0,7160	278,0	1,401
10	283,15	1,0034	0,7162	284,1	1,401
15	288,15	1,0036	0,7164	288,2	1,401
20	293,15	1,0038	0,7166	294,3	1,401
25	298,15	1,0040	0,7168	299,3	1,400
30	303,15	1,0043	0,7171	304,5	1,400
35	308,15	1,0046	0,7174	309,6	1,400
40	313,15	1,0049	0,7177	314,7	1,400
45	318,15	1,0053	0,7181	312,8	1,400
50	323,15	1,0057	0,7184	325,0	1,399