Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с экспериментальной установкой.

2. Проверить готовность установки к работе: присоединение к экспериментальному стенду ЛАТР.

3. Включить вентилятор.

4. Установить с помощью ЛАТР напряжение электрического тока, подводимого к нагревателю U=40…50B.

5. Измерить температуру воздуха, выходящего из калориметра, через 1мин, не допуская повышения температуры выше 60ºС. Управление температурой горячего воздуха можно осуществлять или путем изменения напряжения при помощи ЛАТР, или изменением расхода воздуха при помощи зажима 5.

6. При достижении установившегося режима, когда температура воздуха изменяется не более чем на 1-2ºС, сделать 5-7 записей измеряемых величин в подготовленную форму протокола испытаний (таблица 1) с интервалом в 3 мин.

7. По окончании опыта с помощью ЛАТР выключить электронагреватель.

8. Когда температура выходящего воздуха из калорифера снизится ниже 30ºС, отключить вентилятор.

Таблица 1 – Значение экспериментальных данных (протокол испытаний)

№ испы- таний	Температура воздуха,ºС		Сила тока I, А	Напря- жение U, В	Показания диф- манометра
	Вход	Выход			Число деле- ний, n	V, м3/час

Обработка результатов эксперимента

1. Тепловая мощность, выделившаяся в электронагревателе и сообщенная потоку воздуха:

W=IU, Вт (13)

2. Средняя объемная изобарная теплоемкость воздуха при условиях опыта:

, Дж/(м³К) (14)

где V– объемный расход воздуха через калориметр при условиях опыта, м³час; V=f(n), где n– величина, отсчитываемая по шкале дифманометра.

3. Средняя объемная изобарная теплоемкость воздуха при НФУ:

, Дж/(м³К), (15)

, м³/час (16)

где р – барометрическое давление, Па; р_н – давление при НФУ, Па;

Т_н– абсолютная температура при НФУ, К; Т₁– абсолютная температура поступающего в калориметр воздуха, К.

4. Средняя массовая изобарная теплоемкость воздуха в интервале температур от до :

, (17)

где _н и - удельный объем воздуха при НФУ и при условиях опыта, м³/кг.

(18); (19)

5. Средняя мольная изобарная теплоемкость воздуха в интервале температур t₁ до t₂:

(20)

6. Средняя мольная изохорная теплоемкость воздуха при условиях опыта:

(21)

7. Средняя массовая изохорная теплоемкость воздуха при условиях опыта:

(22)

8. Средняя объемная изохорная теплоемкость воздуха при условиях опыта:

(23)

при НФУ

(24)

9. Коэффициент Пуассона (показатель адиабаты) для воздуха при условиях опыта определяется по формуле (7).

10. Используя табличные значения средних теплоемкостей, рассчитать по формуле (11) с использованием формулы (12) средние теплоемкости воздуха в интервале температур от t₁ до t₂.

11. Считая, что воздух – это двухатомный газ, необходимо определить его теплоемкости, считая, что они не зависят от температуры

, (25)

где і-степень свободы молекул газа (для 2-х атомных газов і=5).

12. Определить абсолютную и относительную ошибку определения теплоемкости в эксперименте и в идеально-газовом состоянии, используя формулы (26а), (26б), (27а), (27б):

Δс_экс= с_экс - с_таб, (26а)

Δс_ид.газ= с_ид.газ - с_таб, (26б)

, (27а); (27б)

13. Все полученные данные свести в таблицу 2.

Таблица 2- Значения удельных теплоемкостей

Способ определения	Мольная теплоемкость, кДж/(кмольК)		Массовая теплоемкость, кДж/(кгК)		Объемная теплоемкость, кДж/(м3К)
	ср	сv	ср	сv	ср	сv
Эксперимен-тально
По таблицам
По формулам идеального газа
Δсэкс
Δсид.газ
δэкс
δид.газ