- •Министерство образования российской федерации
- •Целесообразность компьютерного моделирования и методика эксперимента
- •2. Описание имитируемой установки и компьютерной программы
- •Исходные данные и результаты расчета силы трения
- •Проверка первого начала термодинамики
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Порядок обработки результатов моделирования
- •5. Контрольные вопросы
- •Р е к о м е н д у е м а я л и т е р а т у р а
- •Оглавление
- •Методические указания к лабораторной работе
Исходные данные и результаты расчета силы трения
Номер опыта |
Масса поршня М, кг |
Рабочая высота цилиндра L1, м |
Время падения t, с |
Сила трения, Н | |
Fтр i |
Fтр | ||||
1 |
|
0,15 |
|
|
|
2 |
|
|
| ||
... |
|
|
|
Таблица 2
Проверка первого начала термодинамики
Номер опыта |
Неизменные параметры |
Задаваемые параметры |
Измеряемые параметры |
Расчетные данные | |||||||||
, м |
S, |
p0, Па |
U, В |
I, A |
М, кг |
t, c |
, м |
, м |
Qi , Дж |
Q, Дж |
Q, Дж |
Q, % | |
1 2 3 … |
0,15 |
1,3710-4 |
105 |
12 |
0,02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
|
|
| |||||||||||
|
|
|
3. Порядок выполнения работы
Определение силы трения:
Задать массу поршня, выбрав любое значение из диапазона кг, а после набора последней цифры нажать клавишу «Enter».
Открыть клапан в днище цилиндра.
Освободить поршень.
Примечание: выполнение пп.2 и 3, а также все последующие переходы от операции к операции осуществляются нажатием клавиши "Пробел".
4. Время падения поршня определяет компьютер, и оно указывается на лабораторных часах.
5. Массу поршня и время, указанное лабораторными часами, внести в табл. 1.
6. Повторить выполнение эксперимента, т.е. пп.1-4, три-пять раз, задавая различные массы или одну и ту же массу поршня. Для повторного выполнения эксперимента нажать клавишу «Пробел», а для перехода к изотермическому сжатию - клавишу «Enter».
Проверка первого начала термодинамики по результатам изотермического сжатия и изобарного расширения:
1. Массу поршня, при которой выполнялся последний эксперимент по определению силы трения, занести в табл. 2, так как именно с этой массой будут выполняться все последующие эксперименты.
2. Подать теплоноситель в теплоизолирующую рубашку.
3. Закрыть клапан в днище цилиндра.
4. Освободить поршень.
5. Занести положение поршня L2 в табл. 2.
6. Слить теплоноситель из теплоизолирующей рубашки и откачать воздух до высокого вакуума.
7. Задать время подачи напряжения на нагреватель в интервале с, а после набора последней цифры нажать клавишу «Enter».
8. Замкнуть электрическую цепь нагревателя.
9. Занести положение поршня L3 в табл.2
10. повторить пп. 2-9 три-пять раз, для чего после каждой пары опытов нажимать клавишу "Пробел". повторять имитационные эксперименты следует при одном и том же значении параметра t.
11. для завершения работы и выхода из программы нажать клавишу "Esc".
4. Порядок обработки результатов моделирования
1. Используя данные табл. 1 и формулу (9), рассчитать силу трения по результатам каждого эксперимента, а затем найти ее среднее значение. Все рассчитанные величины занести в табл. 1.
2. По данным табл. 2 и с учетом среднего значения силы трения (табл.1) рассчитать величину Qi по формуле (7) для каждой пары значений L2 и L 3 и внести полученные результаты в табл. 2.
3. Определить среднее значение Q по результатам 3-5 опытов. Расчет среднего значения произвести по формуле (11), полученную величину внести в табл. 2.
4. По формуле (10) рассчитать величину Q и внести её в табл. 2.
5. По формуле (12) определить относительную погрешность и её величину внести в табл. 2.
6. Произвести анализ результатов лабораторной работы.