- •В. Н. Кузнецов, а. П. Стариков термодинамика и теплопередача Омск 2007
- •В. Н. Кузнецов, а. П. Стариков
- •1.2. Порядок проведения опыта
- •1.3. Обработка результатов опыта
- •1.4. Содержание отчета
- •1.5. Контрольные вопросы
- •2.1. Схема и описание лабораторной установки
- •2.2. Проведение опыта и обработка результатов измерений
- •2.3. Содержание отчета
- •2.4. Контрольные вопросы
- •3.1. Теоретические основы течения газов
- •3.2. Описание лабораторной установки
- •3.3. Порядокпроведения опыта
- •3.4. Содержание отчета
- •3.5. Контрольные вопросы
- •4.1. Теоретические основы «метода трубы»
- •4.2. Описание лабораторной установки
- •4.3. Порядок проведения опыта
- •4.4. Обработка результатов опыта
- •4.5. Содержание отчета
- •4.6. Контрольные вопросы
- •5.1. Теоретические основы метода определения коэффициента теплоотдачи
- •5.2. Описание лабораторной установки
- •5.3. Порядок проведения опыта
- •5.4. Обработка результатов опыта
- •5.5. Содержание отчета
- •5.6. Контрольные вопросы
- •6.1. Теоретические основы метода определения коэффициентов с и п
- •6.2. Описание лабораторной установки
- •6.3. Порядок проведения опыта
- •6.4. Обработка результатов опыта
- •6.5. Содержание отчета
- •6.6. Контрольные вопросы
- •7.1. Теоретические основы метода определения коэффициента теплоотдачи внутри трубы
- •7.2. Описание лабораторной установки
- •7.3. Порядок проведения опыта
- •7.4. Содержание отчета
- •7.5. Контрольные вопросы
- •644046, Г. Омск, пр. Маркса, 35
1.2. Порядок проведения опыта
Перед началом опыта давление воздуха в газовом пикнометре приводится к атмосферному, и пикнометр взвешивается на аналитических весах с точностью до 0,001 г. Затем производится откачка воздуха из пикнометра до вакуума 400 – 500 мм рт. ст. После этого пикнометр с закрытым краном повторно взвешивается. Разница значений массы пикнометра (М1 – М2) представляет собой изменение массы воздуха М при уменьшении давления в сосуде на р.
В ходе опыта результаты измерений записываются в табл. 1. Опыт повторяют трижды, изменяя р.
Таблица 1
Результаты измерений и расчета значений газовой постоянной R
Номер опыта |
р, мм рт. ст. |
М1, г |
М2, г |
М, г |
t, °С |
T, К |
V, мл |
R, |
1 2 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее значение |
|
1.3. Обработка результатов опыта
Состояние газа в пикнометре перед опытом описывается уравнением:
|
p1V = M1RT, |
(1) |
а после откачки части воздуха –
|
p2V = M2RT. |
(2) |
Вычитая формулу(2) из уравнения (1), получаем:
|
(p2 – p1)V = (M2 – M1)RT, |
(3) |
или
|
pV = MRT. |
(4) |
Отсюда газовая постоянная
|
R = . |
(5) |
Подставляя в формулу (5) числовые значения, необходимо учитывать размерность величин.
1.4. Содержание отчета
1) Название и цель работы.
2) Схема лабораторной установки и ее описание.
3) Таблица с результатами измерений и расчетов.
4) Расчет газовой постоянной в технической системе единиц и системе СИ.
5) Ответы на контрольные вопросы.
1.5. Контрольные вопросы
1) На чем основан вывод уравнения состояния идеального газа?
2) В чем отличие уравнения состояния идеального газа от уравнения состояния реальных газов?
3) Почему правомерно применение уравнения состояния идеального газа для воздуха?
4) Чем объясняется расхождение теоретического значения газовой постоянной воздуха с полученным в опыте?
Лабораторная работа 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОЕМКОСТИ ВОЗДУХА
ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ
Цель работы:
1) закрепление теоретических знаний по разделу «Теплоемкость газов»;
2) освоение метода экспериментального определения теплоемкости газов.
2.1. Схема и описание лабораторной установки
Измерение теплоемкости воздуха производится в проточном калориметре (рис.2). Для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду поток воздуха направляется в сосуд Дьюара 1, в котором размещен нагревательный элемент 2. Подача воздуха осуществляется компрессором 3, а расход его измеряется ротаметром 4. Подогретый в калориметре воздух выбрасывается в атмосферу. Температура подаваемого t1 и удаляемого t2 воздуха измеряется с помощью термопар, спаи которых находятся внутри трубок 5 и 6. В ходе опыта измеряется напряжение нагревателя U, записываются показание ротаметра и значения температуры воздуха на входе и выходе калориметра. При напряжении U = 5 В электрический ток I, протекаемый по спирали нагревателя, равен 207,8 mA. Расход воздуха V, л/ч, определяется в зависимости от показаний ротаметра по тарировочной шкале на установке.