4. Измеренные и расчетные величины
В ходе выполнения эксперимента выполняются измерения следующих величин:
t1 – температура холодного воздуха на входе в проточный калориметр;
t2 – температура нагретого воздуха на выходе из проточного калориметра;
Δh – показания ротаметра (определяются в делениях на шкале прибора по нижнему краю указателя);
Uн – напряжение на нагревателе;
I – сила тока в нагревателе.
Для обработки результатов измерений необходимо рассчитать следующие величины:
Объемный расход нагреваемого воздуха
,
где (1.3)
А=7,2·10-6 – постоянная прибора,
rв=1,003
– плотность воздуха.
Массовый расход воздуха за одну секунду
m = G·ρв (1.4)
Мощность, выделяемая нагревателем
Q = Uн·I (1.5)
Удельная теплоёмкость воздуха при постоянном давлении
(1.6)
5. Таблицы результатов эксперимента
Таблица измеренных величин
№ п/п |
t1, 0С |
t2, 0С |
Uн, В |
I, A |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
Таблица расчетных величин
№ п/п |
G,
|
m,
|
Q, Вт |
ср, |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
||
3 |
|
|
||
4 |
|
|
||
5 |
|
|
Построить график зависимости
,
где y =Q ; x=t2-t1=∆t; k = CP m; b=Qпотерь
и определить величину тепловых потерь в установке.
Примечание: значение к находится как тангенс угла наклона прямой; b=y при х=0 (см. график). Точки на графике – экспериментальные значения, прямая – усредненная теоретическая зависимость.
Сравнить полученное
значение удельной теплоёмкости воздуха
при постоянном давлении с табличным
значением (ср
табличное=1009
)
6. Контрольные вопросы:
1. Понятие теплоемкости.
2. Истинная теплоемкость.
3. Средняя теплоемкость.
4. Удельная теплоемкость.
5. Объемная теплоемкость.
6. Молярная теплоемкость.
7. Зависимость теплоемкости от давления.
8. Зависимость теплоемкости от температуры.
Рис. 1.1
Рис. 1.2
Рис. 1.3
Лабораторная работа № 2
Определение коэффициента теплопроводности твердых тел методом цилиндрического слоя
Цель работы: ознакомиться с экспериментальным способом определения коэффициента теплопроводности материалов.