Порядок выполнения работы.

Процесс происходит при резком сбросе давления воздуха из полости аккумулятора АК1, стенки которого термоизолированы.

Объем аккумулятора АК1 принят равным V₀ = 0,01 м³ (10 л).

Параметры:

в начале процесса расширения : , Т₁- максимальная достигнутая при закачивании воздуха из компрессора температура;

в конце процесса : - подставить значение комнатной температуры.

Удельный объем воздуха в конце процесса расширения V₂ = (m R_μТ₂) /Р₂ (1-14)

R – универсальная газовая постоянная, μ-молярная масса. Значение R_μ= 287 дж/кг град для воздуха.

Внимание : по величине 1⁰С = 1⁰К, поэтому вместо ⁰С или ⁰К можно писать град. И соответственно в формулах сокращать (град / ⁰С =1) или (⁰К/град =1)

Рассчитать V₂ (м³) в конце процесса и массу воздуха в объеме V_2.

Примечание. Массу воздуха в цилиндре при температуре Т₁, находим из уравнения : m = P₁ V₁ / (R_μ·Т₁), (1-15)

Здесь V₁ = V₀ .

1. Перед началом работы открыть вентиль В1 – и «стравить» давление в емкости АК1 до атмосферного давления, затем закрыть вентиль В1, проверить положение тумблера SA11 «Разрешение счета» - выключен (рычажок вниз).

2. Включить стенд автоматическим выключателем «СЕТЬ». Через несколько секунд на индикаторах Д1 – Д4 отобразятся показания, а на служебном индикаторе «Секундомер» высветится символ «L1». Зафиксировать начальные показания датчика давления Д1 (давление в пневмоаккумуляторе АК1) и температуру с прибора «Измеритель темепературы» (согласно его руководства установить вывод на индикацию с 1-го канала измерения).

3. Включить компрессор тумблером SA7 «К» - рычажок в положение «Вкл.» и затем установить тумблер SA2 «Р1» - рычажок в положение «Вкл.» - теплый сжатый воздух из компрессора начнет поступать в емкость АК1. Слегка приоткрыть вентиль В1, для того чтобы прогрелась поступающим теплым воздухом металлическая емкость АК1. Выждать 15-20мин. Затем закрыть вентиль В1.

4. По достижении давления в емкости АК1 0,55-0,6 МПа (но не более допустимого рабочего давления компрессора, см. руководство на компрессор) установить тумблер SA2 «Р1» - рычажок в положение «Выкл.» и отключить компрессор тумблером SA7 «К» - рычажок в положение «Выкл.».

5. Зафиксировать показания датчика давления Д1 и температуры воздуха в пневмоаккумуляторе АК1. Тотчас полностью открыть вентиль В1.

6. При падающем давлении и понижающейся температуре снять для нескольких значений температуры показания датчика давления Д1 в пневмоаккумуляторе АК1 и зафиксировать минимальную температуру в конце процесса. По окончании эксперимента отключить стенд автоматическим выключателем «СЕТЬ».

Данные занести в таблицу 1.1.

Таблица 1.1.

N n/n	Наименование физической величины	Номер опыта
		1	2	3	4
1	Давление начальное (сжатого воздуха), Р1изб кПа
2	Температура в конце процесса сжатия и начала процесса расширения Т1, 0К
3	Температура в конце процесса расширения Т2= Т0, 0К
4	Давление конечное, Р2 = Р0= Ратм, кПа	0,1 Мпа =100 кПа
5	Масса m, кг
6	Объём воздуха V2, м3
7	Удельная работа расширения l , кдж/кг
8	Изменение удельной внутр.энергии ∆u, кдж/кг
9	Удельная теплота процесса q, кдж/кг	0
10	Изменение удельной энтальпии Δi, кдж/кг

Используя формулы (1-1)- (1-15), провести расчёты указанных в табл 1.1. величин, данные занести в таблицу. Сделать выводы.

Контрольные вопросы.

1. Какие параметры газа можно рассчитать, используя уравнение Менделеева-Клапейрона?

2. Что больше, молярная или удельная теплоёмкости?

3.Какие процессы в газах можно считать близкими к адиабатному?

4. Когда работа по изменению объёма газа считается положительной и когда отрицательной?

5. С помощью каких приборов измеряется температура газа в пневмоаккумуляторе?

6. С помощью каких приборов измеряется давление газа в пневмоаккумуляторе? В каких единицах?