Основные правила техники безопасности при работе в лаборатории «теплотехники»

Лабораторные установки нагреваются электронагревателями до высоких температур, включенными в сеть 380/220 В. В связи с этим следует выполнять следующие основные правила техники безопасности:

1. Не касаться контактов и не проводить каких-либо соединений проводов на включенной установке.

2. Не касаться нагревающихся поверхностей установок.

3. Не ставить около установок портфели, не класть книги и другие предметы.

4. Осторожно обращаться с ртутными термометрами. Не допускать загрязнения помещения ртутью.

5. После окончания работы выключить установки, не оставлять черновики, бумагу.

6. При испытании тепловых машин (двигателя внутреннего сгорания, компрессора и др.) запрещается находиться в плоскостях вращения карданных соединений, маховика, крыльчатки вентилятора.

7. Соблюдать правила пожарной безопасности.

Лабораторная работа № 1 определение теплоемкости воздуха при постоянном давлении

Цель работы - научить студентов методике проведения теплотехнического эксперимента и обработке опытных результатов при экспериментальном определении теплоемкости с_р воздуха при постоянном давлении.

1. Основы теории

   Для вычисления количества теплоты в теплотехнике используется понятие теплоемкости. Теплоемкостью (удельной теплоемкостью) называют количество теплоты, которое нужно затратить, чтобы единичное количество вещества нагреть на один градус. В зависимости от того, в каких величинах измеряется количество вещества (кг, м³ или кмоли), различают теплоемкости: массовую (отнесена к 1 кг, объемную - отнесена к 1 м³ и мольную - отнесена к 1 кмолю). Различают также истинную и среднюю теплоемкости. Истинной массовой теплоемкостью с (Дж/(кг К)) называют предел отношения

, (1)

где q – количество теплоты, подведенной к 1 кг вещества, Дж/кг;

Т – температура, К.

Средняя массовая теплоемкость - это отношение количества теплоты, подведенной к 1 кг вещества в каком-либо процессе, к изменению температуры вещества в этом процессе:

, (2)

где Т₂, Т₁ – значения температур вещества до и после подвода теплоты, К.

Теплоемкость газа зависит от характера процесса, температуры и давления.

В данной работе определяется средняя массовая теплоемкость воздуха при постоянном давлении :

, (3)

где Q_р – количество теплоты, подведенной к веществу в изобарном процессе, Дж; G – масса вещества, кг; q_р = Q_р/G.

где: t₁ , t₂ – значения температур воздуха до и после нагрева, ⁰С.

2. Задание

1. Изучить устройство лабораторной установки и начертить ее принципиальную схему;

2. Под руководством преподавателя провести эксперимент и измерить следующие величины: t₁ , t₂ , М, U_н , U₀ (обозначения – см. п. 4);

3. Рассчитать среднюю массовую теплоемкость воздуха при постоянном давлении , Дж/(кг К) для каждого опыта и построить график функции , где /2;

4. Составить отчет, в который включить расчетные формулы, схему установки, таблицу результатов измерений, график .