Описание экспериментальной установки

Установка (рис.3) состоит из колбы 1, помещенной на электронагреватель 2; вакуумного насоса 3; вакуумметра 4. Насос присоединяется к колбе через кран 5. Кран 6 соединяет колбу с атмосферой. В пробку колбы пропущен термометр 7.

Порядок проведения эксперимента

1. Проверить наличие воды в колбе (она должна закрывать головку термометра). Включить нагреватель.

2. При достижении водой температуры 60°С, закрыть кран 6 и открыть кран 5. Включив насос, понижать давление в колбе до начала кипения. В момент начала кипения отключить насос и заметить по вакуумметру величину разряжения р_ВАК.

3. После снятия данных открыть краны 5 и 6 и повысить давление в колбе до атмосферного. Продолжать нагрев воды.

4. Повторить процесс снятия данных через 5 ºС.

5. Продолжать нагрев до закипания воды при атмосферном давления (нулевом разрежении).

6. Записать температуры кипения и р_ВАК в таблицу 1.

7. Выключить нагреватель. Оставить кран 5 закрытым.

8. Определить по барометру атмосферное давление р_АТМ.

П римечание. При определении момента закипания воды при пониженном давлении следует иметь в виду, что в первый момент из воды выделяются растворенные газы в виде мелких пузырьков, прилипших к стенкам колбы. Это еще не кипение. Сигналом начала кипения служит появление более крупных, отрывающихся от стенок пузырей.

Обработка экспериментальных данных

1. Для каждого опыта определить величину абсолютного давления, соответствующего началу кипения воды: р = р_АТМ – р_ВАК,

2. Занести результаты измерений и расчетов в таблицу 1.

3. Построить участок нижней пограничной кривой – зависимость давления насыщения от температуры - в координатах р -Т по данным проведенного эксперимента.

4. Для сравнения на этой же диаграмме построить участок линии насыщения фазовой диаграммы по данным приложения 2.

Таблица 1

Таблица измерений и обработки результатов

№ п/п	Температура насыщения, tS	Разрежение (вакуум) рВАК	Абсолютное давление р	Абсолютная температура	Атмосферное давление рАТМ
	оС	кгс/см2	кПа	К	кПа
1 2 … 8

Контрольные вопросы

1. Какое состояние описывают точки, лежащие на нижней пограничной кривой?

2. Что такое тройная и критическая точки вещества?

3. Что такое степень сухости? Чему равна степень сухости на нижней пограничной кривой?

3. Как называется процесс равновесного парообразования? Как называется процесс неравновесного парообразования на свободной поверхности?

4. Как меняется температура кипения при росте давления?

5. р-Т диаграмма состояния вещества.

6. р-v диаграмма состояния вещества.

7. Указать состояние рабочего тела, если при данном давлении его температура: а) t < t_S (меньше температуры насыщения); б) t > t_S; в) t = t_S.