Проведение опыта

1. Включить установку поворотом ручки на щите в положение 1 и нажатием пусковой кнопки.

2. Поворотом ручек автотрансформаторов установить режим работы установки по заданию преподавателя (показания вольтметра и ротаметра должны находиться в пределах 30-50 В и 20-40 делений шкалы ротаметра).

3. При наступлении стационарного теплового режима установки (показания термометров 1 и 2 не изменяются во времени) записать в таблицу наблюдений показания всех приборов.

4. Нажатием кнопки "СТОП" и поворотом ручки в положение "0" выключить установку.

Т а б л и ц а наблюдений

№ пп	Наименование Величины	Обозначение	Размерность	Значение в опыте
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	Температура воздуха на входе Температура воздуха на выходе Показания барометра Показания манометра Напряжение на нагревателе Сила тока в нагревателе Показание ротаметра	t1 t2 B Pм U I h	°С °С мм рт.ст. мм вод.ст. В А дел. шкалы

ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ

Чтобы определить опытным путем среднюю массовую изобарную теплоемкость воздуха следует воспользоваться формулой

Найти величины, входящие в эту формулу.

1. Определить тепловой поток Q (Вт), который подводится к воздуху при прохождении его через экспериментальный участок калориметрической трубки

Q = W = U·I

2. Найти абсолютное давление воздуха р (Па) при прохождении его через ротаметр

Р = В + Р_м

3. Определить объемный расход воздуха через экспериментальный участок V (м³/с), для чего воспользоваться формулой

V = a + b·h ,

где а и b – тарировочные константы ротаметра,

а = 1,9·10^-4 м³/с; b = 1,08·10^-5 м³ / (с·дел. шкалы).

4. Определить массовый расход воздуха через экспериментальный участок М (кг/с) по формуле:

М = V · ρ,

где ρ – плотность воздуха при входе в экспериментальный участок, кг/м³ .

Плотность воздуха вычисляется по уравнению состояния

,

где R – газовая постоянная воздуха, Дж/(кг · °С).

5. Подставив в исходную формулу величины Q , M и (t₂ - t₁), найденные из опыта, определить среднюю массовую изобарную теплоемкость воздуха С_pm, Дж/(кг · град).

6. Из справочных таблиц найти значение средней массовой изобарной теплоемкости воздуха (С_pm)_т, Дж/(кг · град).

7. Вычислить погрешность найденного в опыте значения С_pm относительно табличного значения в процентах по формуле

, %.

Вопросы для самоподготовки [1-3]

1. Дать определение удельной теплоемкости.

2. Определение массовой, объемной и мольной теплоемкостей. Взаимосвязь между ними.

3. В каких единицах измеряются теплоемкости ?

4. Что такое истинная теплоемкость ?

5. Дать определение средней теплоемкости. Дать графическое представление в координатах C-t .

6. Написать уравнение количества теплоты через среднюю теплоемкость.

7. Чем отличаются теплоемкости идеальных и реальных газов ?

8. Что такое теплоемкость при постоянном объеме и теплоемкость при постоянном давлении ?

9. Почему теплоемкость газа при постоянном давлении всегда больше теплоемкости при постоянном объеме ?

10. Объяснить смысл всех величин, входящих в уравнение Майера.

11. Как определяются С_V и С_P с помощью таблиц теплоемкостей ?

12. Напишите уравнение теплоемкости в дифференциальной форме.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Теплотехника / Под ред .А. П. Баскакова. М.: Энергоиздат, 1991.- 224 с.

2. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1980.- 496 с.

3. Юдаева Б.Н. Техническая термодинамика. Теплопередача. М.: Высшая школа, 1988.- 480 с.

4. Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. М.: Машиностроение, 1973.- 344 с.

РАБОТА № 3