- •Термодинамика и тепломассоперенос
- •Оглавление
- •Введение
- •Общий порядок проведения работ
- •Измерение температуры и давления
- •Приборы для измерения температуры
- •Приборы для измерения давления
- •1. Измерение температуры Описание экспериментальной установки
- •Порядок проведения эксперимента
- •2. Измерение давления Описание экспериментальной установки
- •Порядок проведения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Построение участка нижней пограничной кривой для воды
- •Общие положения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок проведения эксперимента
- •Обработка экспериментальных данных
- •Контрольные вопросы
- •Определение степени сухости влажного насыщенного водяного пара
- •Общие положения
- •М етодика экспериментального определения степени сухости
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок проведения эксперимента
- •Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Исследование влажного воздуха
- •Общие положения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок проведения эксперимента
- •Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Исследование процесса охлаждения пищевых продуктов
- •Общие положения
- •Оборудование, приборы и материалы
- •Порядок проведения эксперимента
- •Обработка результатов эксперимента
- •Определение коэффициента теплопроводности материала методом цилиндрического слоя
- •Общие положения
- •О писание экспериментальной установки
- •Порядок проведения эксперимента
- •Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Определение коэффициента теплоотдачи при свободном движении воздуха
- •Общие положения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок проведения эксперимента
- •Обработка экспериментальных данных
- •Контрольные вопросы
- •Определение коэффициента температуропроводности тела методом регулярного режима
- •Общие положения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок проведения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Определение степени черноты твердого тела
- •Общие положения
- •Основные характеристики излучения
- •Метод двух эталонов. Описание экспериментальной установки.
- •Порядок проведения и обработка эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Приложения
- •Градуировочная таблица термопары хк (хромель-копель)
- •Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения
- •Теплофизические характеристики некоторых пищевых продуктов
- •Энтальпия (кДж/кг) пищевых продуктов
- •Тепломассоперенос и термодинамика
- •650056, Г. Кемерово, б-р Строителей, 47
- •650010, Г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52
Приборы для измерения давления
Давление является одним из основных интенсивных параметров состояния вещества. Давление в данной точке вещества равно отношению силы, нормально действующей на малый участок поверхности, содержащей эту точку, к величине площади этого участка.
Различают две точки отсчета давления:
1. От абсолютного нуля давления - давление в этом случае называется абсолютным р.
2. От атмосферного давления рАТМ - в этом случае давление называется избыточным рИЗБ (если абсолютное давление больше атмосферного) и вакуумным рВАК (если абсолютное давление меньше атмосферного).
Параметром состояния является только абсолютное давление и, как правило, именно оно содержится в различных термодинамических соотношениях.
В соответствии с этим справедливы следующие соотношения:
р = рАТМ + рИЗБ, (1)
р = рАТМ – рВАК, (2)
В системе СИ единицей измерения давления является паскаль (Па).
1 Па = 1 Н/м2,
гектопаскаль (гПа) 1 гПа = 102 Па,
килопаскаль (кПа) 1 кПа = 103 Па,
мегапаскаль (МПа) 1 МПа = 106 Па,
Гигапаскаль (ГПа) 1 ГПа = 109 Па,
1 мм.рт.ст. = 133,3 Па
1 бар = 105 Па;
1 кгс/см2 = 1 ат = 9,81∙104 Па.
Приборы, измеряющие давление, делятся на три группы:
барометры - измеряющие величину атмосферного давления, ратм;
манометры - измеряющие величину избыточного давления ризб;
вакуумметры - приборы, измеряющие величину вакуума в сосуде рвак.
П о принципу действия приборы, измеряющие давление, разделяются на две основные группы: жидкостные и деформационные (упругие). На рис.2 показан жидкостный барометр. Он представляет собой трубку, запаянную с одного конца и заполненную жидкостью. Она перевернута запаянным концом вверх и погружена открытым концом в сосуд с этой же жидкостью. Часть жидкости из трубки переходит в сосуд, а окончательная высота столба соответствует величине атмосферного давления. Если в качестве жидкости использовать ртуть, то размер такого прибора будет около 1 метра, а если воду - около 10 метров. Очевидно, что такие габариты, несмотря на высокую точность этих приборов, не всегда удобны.
Ж идкостный мановакуумметр изображен на рис.3. Его конструкция очень проста. Это U - образная трубка, в которой находится рабочая жидкость. Один конец ее соединяется с атмосферой, а второй - с сосудом, в котором измеряется давление. Достоинством таких приборов является их простота и высокая точность, а недостатком большие габариты даже при давлениях, соизмеримых с атмосферным.
Д еформационные приборы бывают нескольких типов. Наиболее распространенными являются манометры и вакуумметры, использующие полую изогнутую трубку 1, запаянную с одного конца (трубка Бурдона), рис.4.
Исходное положение трубки соответствует атмосферному давлению, и стрелка прибора стоит на нуле. При избыточном давлении трубка выпрямляется, а при вакууме - сгибается так, что конец трубки 2 через систему рычагов 3 перемещает стрелку 4, которая показывает величину давления по шкале 5. Достоинство прибора заключено в возможности измерения большого давления при малых габаритах устройства. Недостаток – невысокая точность при измерении малых давлений.