2. Экспериментальная установка

Э

Рис. 2. Схема экспериментальной

Установки

кспериментальная установка (рис. 2) представляет собой стеклянный проточный калориметр 1. Движение воздуха через калориметр создается воздуходувкой, а измерение расхода – реометром 4. Нагрев воздуха производится электронагревателем 2, мощность электронагревателя регулируется ЛАТРом 6, измеряется ваттметром 5. Температура воздуха на входе и выходе из калориметра измеряется термометрами 3.

Включенная в работу установка должна прогреться и выйти в стационарный режим. Чтобы зафиксировать наступление стационарного режима, необходимо вести запись показаний термометров. При стационарном режиме нагрев воздуха в калориметре (∆t = t₂ – t₁) должен быть неизменным. При этом основное количество выделяемого электронагревателем тепла идет на нагрев воздуха, а незначительная часть теряется в окружающей среде (~ 5%).

3. Порядок проведения опыта

1. Включить воздуходувку для протока воздуха через калориметр.

2. Включить электронагреватель на заданную преподавателем мощность.

3. При установившемся режиме (~ через 30 мин) произвести 2 – 3 раза запись показаний всех приборов с интервалом времени 5 мин.

4. Отключить электронагреватель, а через 5 мин воздуходувку.

Таблица 1

Журнал наблюдений

Номер опыта	Мощность нагревателя W, Вт	Температура воздуха, ºC		Расход воздуха по реометру V, л/мин
		на входе t1	на выходе t2
1
2
3

5. Обработка экспериментальных данных

Расчет экспериментального значения средней массовой теплоемкости ведется табличным методом (табл. 2).

Таблица 2

Обработка опытных данных

Наименование параметра	Способ определения	Расчет
		1	2	3
Мощность нагревателя W, кВт	Табл. 1
Объемный расход воздуха по реометру V, л/мин	Табл. 1
То же V’, м3/с
Средняя температура воздуха tm, ºC
Плотность воздуха при средней температуре ρm, кг/м3	Табл. 4
Массовый расход воздуха G, кг/с
Нагрев воздуха в калориметре ∆t, ºC
Средняя массовая теплоемкость воздуха Cpm, кДж/(кг·град) (экспериментальное значение)
Средняя массовая теплоемкость воздуха Cpm, кДж/(кг·град) (расчетное значение)	По формуле (7) и данным таблицы 4 из приложения

Для расчета относительной погрешности экспериментальной теплоемкости  (табл. 3) необходимо определить абсолютную погрешность измеряемых параметров. Принято в качестве абсолютной погрешности параметра Δ принимать значение наименьшего деления шкалы (или 0,5 деления шкалы).

Таблица 3

Таблица расчета погрешности измерения

Наименование	Расчетная формула	Расчет
Относительная погрешность измерения мощности δW
Относительная погрешность измерения температуры воздуха на входе в установку δt1
Относительная погрешность измерения температуры воздуха на выходе из установки δt2
Относительная погрешность измерения расхода δV
Относительная погрешность экспериментального определения теплоемкости δСm