2.2. Проведение опыта и обработка результатов измерений

Перед проведением опыта необходимо проверить электрическую схе­му установки, убедиться в правильности подключения всех ее элементов, затем включить вентилятор и спираль элек­тронагревателя.

Регулируя мощность источника тепла и расход воздуха, можно задавать различные режимы опыта. Не следует допускать, чтобы температура воздуха на выходе из калориметра была более 70 – 80°С, так как при этом возрастают неучтенные потери тепла в окружающую среду.

Измерения начинают выполнять после достижения установившегося режима, о чем судят по неизменяющейся во времени разности значений температуры подаваемого и удаляемого воздуха (t₁  t₂). Показания приборов записывают через 2 мин три раза при каждом режиме.

В расчете теплоемкости воздуха используют среднее значение измеряемой величины, подсчитанное как среднеарифме­тическое.

При установившемся стационарном режиме, пренебрегая потерями тепла в окружающую среду, можно считать, что вся тепловая энергия электронагревателя затрачивается на нагревание воздуха:

IU = c'pmV(t2 – t1),

(6)

где I и U – ток, А, и напряжение, В, нагревателя;

с'_рm – средняя объемная теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(м³·К).

С учетом размерности измеряемых величин расчетная формула теплоемкости принимает вид:

c'pm = .

(7)

Показания приборов во время опытов и результаты расчета тепло­емкости следует записывать в табл. 2.

Таблица 2

Результаты измерений и расчета теплоемкости с'_рm

Номер опыта	Ток I, А	Напряжение U, В	Показание ротаметра	Расход воздуха V, м3/ч	Температура, °С		c'pm,
					t1	t2
1
2
3
Среднее значение

2.3. Содержание отчета

1) Название и цель работы.

2) Схема и описание лабораторной установки с указани­ем характеристик приборов.

3) Порядок проведения работы, основные теоретические положения.

4) Таблица с результатами измерений и расчет средней объемной изо­барной теплоемкости c'_pm на основании опытных данных.

5) Расчет значений теплоемкостей c_p, c_v, c_p, c_v, c'_p, c'_v в технической системе единиц и системе СИ.

6) Ответы на контрольные вопросы.

2.4. Контрольные вопросы

1) Как связаны между собой мольная, массовая и объ­емная теплоемкость?

2) Как и почему изменяется теплоемкость вещества с изменением его температуры?

3) В чем разница между истинной теплоемкостью и средней?

4) Как пользуются таблицами средних значений теплоемкости для определения количества подведенного тепла в интервале значений температуры t₁ и t₂?

5) Как связаны между собой изохорная и изобарная теплоемкость?

Лабораторная работа 3

ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕЧЕНИЯ различных ГАЗОВ

Цель работы:

1) исследование особенностей течения газов в зависимости от их атомного числа;

2) построение кривой расхода газа как функции от отношения давления газа за соплом к его давлению перед соплом.