Решение

В общем случае количество теплоты, выделяемой нагревателем, определяется его мощностью. Разность температур до и после нагревателя определяется расходом измеряемой среды и ее теплоемкостью:

Где W—мощность нагревателя, Вт; Ср—теплоемкость измеряемой среды, Дж/(кг К); -массовый расход измеряемой среды, кг/с.

Для вычисления определяем по таблицам значение плотности воды и воздуха при температуре 20°С:

Определяем значение теплоемкостей:

Определяем разность температур для воды:

Таким образом, для измерения расхода воды. Мощность нагревателя мала. Увеличение мощности на 2—3 порядка для получения приемлемых значений вряд ли целесообразно, поэтому в рассматриваемом случае применять такие расходомеры не следует.

Определяем разность температур для воздуха:

В этом случае применение такого расходомера целесообразно.

6.2

Постоянная ячейки К=11,2 . Ячейка заполнена раствором, и ее сопротивление при этом составляет 5 МОм.

Определите концентрацию раствора, если известно, что зависи­мость между концентрацией C и удельной электропроводностью Xo описывается уравнением к₀—аС, где a=l,75-10^-8(См/м)/(мг/л).

Решение

Удельная электропроводность раствора может быть определена из выражения

Концентрация

Турулина Юлия

Задача 2.4

Лабораторный стеклянный термометр, заполненный пентаном, показывает по шкале - 40°С.Термометр погружен в измеряемую среду до отметки—100°С. Температура выступающего столбика составляет 20°С. Коэффициент видимого объемного теплового расширения пентана в стекле .

Определите действительное значение температуры.

Решение

Показания термометра отличаются от действительной температуры за счет выступающего столбика. Поправка на выступающий столбик подсчитывается по формуле

где у —коэффициент видимого расширения термометрической жидкости в стекле; t—температура, показываемая термометром, С; - число градусов в выступающем столбике, С

Следовательно,

Определим действительную температуру

3.16.

Определите погрешность манометра с пневматическим выход­ным сигналом (0,02—0,1 МПа) и пределом измерения 0—0,6 МПа, если при давлении 0,45 МПа значение выходного сигнала составило 0,084 МПа.

Решение

Уравнение, связывающее выходной сигнал манометра с входным, имеет вид

При р=0,45МПа

Определим абсолютную погрешность манометра по выходному сигналу

Приведенная погрешность манометра по выходу

4.14.

B цилиндрическом вертикальном стальном резервуаре-хранили­ще диаметром 12 и высотой 10 м находится керосин. При температуре 30 ⁰C высота уровня керосина составляет 8,5 м. Изменятся ли показания гидростатического уровнемера и изменится ли действительный уровень керосина, если температура окружающего воздуха и резервуара вместе с керосином будет 0°С?

Решение

Если не происходит изменения массы жидкости, а происходит только одновременное изменение плотности и объема в зависимости от температуры, то показания гидростатического уровнемера изменяться не будут (при неизменном объеме резервуара). Это легко показать следующим образом. При изменении температуры плотность керосина изменяется в соответствии с выражением

где b - плотности при t и 0°С; - коэффициент объемного расширения керосина.

Соответственно объем жидкости также изменяется

Для цилиндрического вертикального резервуара уровень жидкости

h и ее объем V – связаны соотношением

, где D—диаметр резервуара.

Следовательно, при изменении температуры уровень будет изменяться при постоянных размерах резервуара в соответствии с выражением

Гидростатический уровнемер работает по принципу измерения давления, создаваемого столбом жидкости, p=hpg.

При температуре 0°С : .

При температуре t : .

Таким образом, показания, уровнемера не изменяются, в то время как действительное значение уровня при понижении температуры уменьшается.

5.49.

Платиновый термоанемометр с диаметром проволоки d= =0,05 мм предназначен для измерения скорости воздуха от 2 до 30 м/с. Температура воздуха 20 °С. Определите, какую температуру будет иметь нить термоанемомет­ра, если мощность, выделяемая на нити, W=8Вт/м.