Проведення лабораторної роботи

Визначення теплоємності повітря проводимо за допомогою проточного калориметра, основою якого є труба завдовжки 1600мм, а товщина стінки δ=9мм. У калориметрі (1) розміщений електричний нагрівач (2), який виділяє тепло для нагрівання потоку повітря. Живлення нагрівача здійснюється від автотрансформатора, конструкція якого дозволяє регулювати потужність нагрівача. Вимірювання напруги Uі струму у колі нагрівача здійснюється вольтметром та амперметром.Повітря за допомогою вентилятора пропускається через калориметр. Витрату повітря вимірюємо за допомогою трубки Прандтля. Температура повітря на вході і виході калориметра вимірюється термометрами(4) і (5).

Перед дослідом необхідно включити вентилятор (3). Після цього включаємо нагрівач калориметра і регулюємо його потужність так, щоб температура повітря на виході з калориметра була більшою від його вхідної температури на 15–20˚С. вимірювання температури на вході з калориметра, а також напруги і струму починаємо проводити після встановлення теплового режиму, тобто через 8–10 хв. Вимірювання величин робимо через кожні 3 хв. протягом 12 хв. Дані вимірювань заносимо у табл. 2.

Таблиця 2

Дані вимірювання

№ з/п	Температура повітря на			Покази мікроманометра, Δh, мм вод. ст.		Напруга U, В		Сила струму I,A
	вході,	виході,
1. 2. 3.

За середнім значенням величини ,I, U, Δh) розраховуємо середню об’ємну теплоємність повітря для сталого тиску в інтервалі зміни температур від .

‘Кількість теплоти, яка підведена до повітря за 1 с, визначається добутком сили струму на напругу.

Об’ємну витрату повітря через калориметр приведено до нормальних умов ( =273 К, =760 мм рт. ст.):

= /с,

(3)

=F∙W=3,48∙ /с,

(4)

де – об’ємна витрата повітря через калориметр, для температури повітря ; F–площа поперечного перерізу труби, м; W–швидкість руху повітря; d – діаметр труби калориметра, м; h– різниця тисків, виміряна трубкою Піто, мм. вод. ст.; – густина повітря, кг/ .

Знаючи об’ємну теплоємність для сталого тиску, можемо визначити середню масову теплоємність для P=constу цьому ж інтервалі зміни температур:

= ,

(5)

де – молекулярна маса повітря, що дорівнює 28,97 кг/моль.

Результати обчислення записати у табл. 3:

Таблиця 3

Результати обчислення

№ з/п	Розрахункові величини	Позначення	Розмірність	Спосіб одержання	Числові значення
1.	Діаметр труби	d	М
2.	Площа поперечного перерізу труби	F
3.	Об’ємна витрата повітря		/с	3,48∙
4.	Об’ємна витрата повітря, приведена до нормальних умов		/с
5.	Кількість теплоти, підвищена до повітря за 1 с	Q	кВт	0,001∙I∙U
6.	Середня об’ємна теплоємність для P=const		/ ∙К)
7.	Середня масова теплоємність для P=const		/ ∙К)
8.	Середня масова теплоємність для V=const		/ ∙К)