1.2. Описание лабораторной установки

Лабораторная работа состоит из сосуда Дьюара 1, заполненного исследуемой жидкостью 3, автотрансформатора 5, электронагревательного элемента 2, ваттметра 4. Схема установки приведена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема измерительной установки

1 – сосуд Дьюара; 2 – электронагревательный прибор; 3 – исследуемая жидкость; 4 – ваттметр; 5 – лабораторный автотрансформатор

Исследуемая жидкость заполняет сосуд Дьюара, закрывающийся крышкой из теплоизоляционного материала. Сосуд имеет двойную стенку, пространство внутри которой вакуумировано, что позволяет свести к минимуму потери тепла при нагреве жидкости.

Нагрев жидкости осуществляется электронагревательным элементом, напряжение на котором регулируется автотрансформатором.

1.3. Порядок выполнения измерений

1. Отмерить количество жидкости по заданию преподавателя, залить в сосуд Дьюара, закрыть крышку.

2. Дождаться установления одинакового значения всех температур и включить питание автотрансформатора. По ваттметру установить заданную преподавателем электрическую мощность вращением ручки автотрансформатора.

3. В процессе нагрева жидкости контролировать четкость фиксации температур и поддерживать постоянную мощность. При достижении температуры 90 C выключить питание автотрансформатора.

1.4. Методика расчета средней теплоемкости

Для расчета необходимо иметь запись на ленте изменения температур, потребляемую нагревателем мощность и массу жидкости. Расчет средней теплоемкости в интервале температур выполняется по уравнению

, (1.11)

где  количество теплоты, затраченной на нагрев жидкости в интервале от t₁ до t₂; t₁, t₂  температуры; M  масса жидкости, кг.

Количество теплоты, затраченной на нагрев жидкости, определяется из соотношения

, (1.12)

где W  показания ваттметра, Вт; cos   учитывает потери преобразования электрической энергии в теплоту, cos   0,95;   время нагрева жидкости от температуры t₁ до t₂, с; Q_пот  тепловые потери на нагрев конструкции и в окружающую среду, Дж.

Величина тепловых потерь Q_пот определяется по тарировочному графику по среднему значению температуры:

. (1.13)

Ориентировочно можно принять .

Результаты расчетов целесообразно свести в таблицу. Рассчитанные истинные значения теплоемкостей по участкам представить в виде графика C = f(t).

Т а б л и ц а 1

№ п/п	t, C	t, C	, c	Q, Дж	, Дж/кг  град
1		10
2		10
3		10
4		10
5		10
6		10
7		10
8		10