- •1 Організація проведення лабораторних робіт
- •1.1 Загальні положення
- •1.2 Основні привила техніки безпеки
- •1.3 Звіт з роботи
- •1.4 Рекомендована література
- •2 Лабораторна робота №1 Вивчення методів теплотехнічних вимірювань
- •2.1 Мета і завдання роботи
- •2.2 Теоретичні положення
- •2.2.1 Поняття про вимірювання. Види і методи вимірювання
- •2.2.2 Відомості про засоби вимірювання
- •2.2.3 Загальні дані про точність вимірювання і похибки вимірюваннь
- •2.2.4 Клас точності приладу
- •2.2.5 Оцінка точності вимірювання. Абсолютна і відносна похибки вимірювання
- •2.3 Вимірювання температури
- •2.3.1 Поняття про температуру і температурні шкали
- •2.3.2 Пристрої для вимірювання температури
- •2.3.3 Основні умови правильного визначення температури
- •2.4 Вимірювання тиску
- •2.4.1 Загальні поняття. Одиниці тиску
- •2.4.2 Засоби вимірювання тиску
- •2.4.3 Основні відомості про вимірювання тиску
- •2.5 Вимірювання витрати рідин, газів і пари
- •2.5.1 Основні поняття. Одиниці витрати
- •2.5.2 Засоби вимірювання витрати
- •2.5.3 Загальні вказівки по вимірюванні витрати речовини
- •2.6 Контрольні запитання
- •3 Лабораторна робота № 2 Дослідження термодинамічних процесів
- •3.1 Мета і задачі роботи
- •3.2 Теоретичні положення
- •3.2.1 Метод дослідного визначення показника адіабати
- •3.2.2 Діаграми стану та формули
- •3.3 Опис лабораторної установки
- •3.4 Порядок виконання лабораторної роботи
- •3.5 Обробка результатів досліду
- •3.6 Контрольні запитання
- •4 Лабораторна робота №4 Визначення ізобарної теплоємності повітря при атмосферному тиску
- •4.1 Мета і задачі проведення лабораторної роботи
- •4.2 Теоретичні основи
- •4.3 Опис лабораторної установки
- •4.4 Порядок виконання роботи
- •4.5 Обробка дослідних даних
- •4.6 Контрольні питання
- •5 Лабораторна робота №5 Дроселювання
- •5.1 Мета і задачі
- •5.2 Теоретична частина
- •5.3 Опис експериментальної установки
- •5.4 Порядок проведення роботи
- •5.5 Обробка результатів досліду
- •5.7 Питання для самоперевірки
- •6 Лабораторна робота №7 Визначення середньої ізобарної теплоємкості
- •6.1 Мета проведення лабораторної роботи
- •6.2 Задачі проведення лабораторної роботи
- •6.3 Опис лабораторної установки
- •6.5 Порядок проведення роботи
- •6.6 Обробка результатів досліду
- •7 Лабораторна робота № 8 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від горизонтальної труби до повітря при природній конвекції
- •7.1 Мета і задачі роботи
- •7.2 Теоретичні положення
- •7.3 Опис лабораторної установки
- •7.4 Порядок виконання роботи
- •7.5 Обробка результатів досліду
- •7.6 Питання для самоперевірки
- •8 Лабораторна робота № 9 Визначення коефіцієнта теплопровідності методом “труби”
- •8.1 Мета і задачі роботи
- •8.2 Теоретичні положення
- •8.3 Опис лабораторної установки
- •8.4 Порядок виконання роботи
- •8.5 Обробка результатів досліду
- •8.6 Контрольні питання
- •8.7 Індивідуальні завдання
- •9 Лабораторна робота №10 Теплопередача в теплообміннику типу “труба в трубі”
- •9.1 Мета і задачі
- •9.2 Теоретичні положення
- •9.3 Опис лабораторної установки
- •Основні характеристики теплообмінного апарата представлені в табл.9.3.
- •9.4 Порядок виконання роботи
- •9.5 Обробка результатів досліду
- •9.6 Питання для самоперевірки
6.6 Обробка результатів досліду
Середня масова ізобарна теплоємність дослідної рідини визначається за формулою (4.19).
Так як під час досліду частина теплоти, яка виділяється електронагрівачем, витрачається на підвищення температури деталей калориметра, повітря в ньому і відводиться від його зовнішніх поверхностей в навколишнє середовище, то до дослідної рідини підводиться теплота:
Q=(1-·Qe-Qk, (6.1)
де - коефіцієнт, який враховує втрати теплоти в навколишнє середовище; Qe - теплота, яка виділяється електронагрівачем, кДж; Qк -теплота, яка витрачається на нагрів деталей калориметра, кДж. Для даної конструкції калориметра = 0,016.
Теплота, яка виділяється електронагрівачем:
Qе = IU 3, (6.2)
де I - сила струму в ланцюгу електронагрівника, А; U - спад напруги на електронагрівнику, В; - час нагрівання рідини від температури t1 до температури t2, с.
Теплота, яка витрачається на нагрів деталей калориметра визначається за формулою:
Qк = Cк к , (6.3)
де Cк - теплоємність калориметра без рідини, кДж/(кг·К); - зміна середньої температури деталей калориметра за час , К.
При обробці дослідних даних прийняти Cк = 1,6 кДж/(кг·К), к .
Результати обчислень слід навести в табличній формі (табл.6.3).
Максимально можливі відносні похибки вимірювання сили струму, спаду напруги, температури визначаються за формулами наведеними в табл.6.4.
Максимально можлива відносна похибка визначення середньої масової ізобарної теплоємності рідини рівна:
Cpm = ± (Qm, (6.4)
де Q - максимально можлива відносна похибка визначення теплоти, яка витрачається на нагрівання рідини, %; m - відносна похибка визначення маси дослідної рідини в калориметрі, %; - максимально можлива похибка визначення зміни температури рідини, %.
Результати оцінки точності досліду представити в табличній формі (табл.6.4).
Порівняйте одержані дослідним шляхом значення Cpm із значенням з довідкових таблиць [2], знайдіть відносну похибку і поясніть причини такого розходження.
Теоретичні відомості і контрольні питання наведенні в лабораторній роботі №4.
Таблиця 6.3 – Обробка результатів досліду
Позначення величин |
Одиниця величини |
Розрахункова формула |
Значення величини |
ρо |
кг/м3 |
– |
1000 |
μ |
кг/кмоль |
– |
18 |
ΔТ |
К |
t2 – t1 |
|
Qe |
кДж |
IUτ/103 |
|
Qk |
кДж |
CkΔT |
|
Q |
кДж |
(1-φ)Qe-Qk |
|
Cpm |
кДж/(кг·К) |
Q/(mΔT) |
|
C’pm |
кДж/(м3·К) |
ρoCpm |
|
Cμpm |
кДж/(кмоль·К) |
μCpm |
|
Таблиця 6.4 – Відносні похибки величин
Позначення похибки величини |
Розрахункова формула |
Значення похибки, % |
δm |
– |
±1,0 |
δCk |
– |
±0,5 |
δτ |
– |
±0,3 |
δI |
INKI/I |
|
δU |
UNKU/U |
|
δt1 |
tNKT/t1 |
|
δt2 |
tNKT/t2 |
|
δΔT |
(t1δt1+ t2δt2)/ΔT |
|
δQk |
δCk+δΔT |
|
δQe |
δI+δU+δτ |
|
δQ |
(QeδQe+QkδQk)/Q |
|
δCpm |
δQ+δm+δΔT |
|