Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Техническая термодинамика лаб. раб..doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
496.13 Кб
Скачать

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Теоретические основы теплотехники. Техническая термодинамика

Методические указания по выполнению лабораторных работ

Омск

Издательство ОмГТУ

2008

Составители: В.П Белоглазов, канд. техн. наук, доцент,

Н.В. Кондратьев, канд. техн. наук.

Предназначено для студентов дневного, дистанционного и заочного обучения по специальностям 104101 «Тепловые электрические станции» и 104104 «Промышленная теплоэнергетика»

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета

Введение

Предлагаемые методические указания предназначены для предварительной подготовки студентов к проведению лабораторных работ по курсу. «Теоретические основы теплотехники» соответствующих разделов «Техническая термодинамика» для специальности «Тепловые электрические станции», «Промышленная теплоэнергетика» могут быть использованы и для курса «Теоретические основы теплотехники» не энергетических специальностей.

В методических указаниях даны цель работы, теоретическая часть, схема и описание экспериментальной установки, порядок проведения работы, ее оформление и порядок защиты. Даны рекомендации по содержанию отчета лабораторной работы.

Студент допускается к проведению лабораторной работы, если преподаватель убедится, что студент в полном объеме (с точки зрения теории и описания проведения эксперимента) готов к ее выполнению.

Лабораторная работа № 1

Определение удельной теплоемкости воздуха при постоянном давлении

Цель работы: экспериментальное определение теплоемкости воздуха при постоянном давлении.

Теоретические положения

Теплоемкостью тела называют количество теплоты, необходимое для изменения его температуры на 1 К.

В зависимости от того, в каких единицах задано количество вещества, в расчетах используют следующие удельные теплоемкости:

массовую теплоемкость c, отнесенную к 1 кг массы, Дж/(кг К);

молярную теплоемкость µс, отнесенную к 1 кмоль вещества, Дж/(кмоль К);

объемную теплоемкость с’, отнесенную к количеству вещества, содержащемуся в 1 м3 при нормальных физических условиях, Дж/(нм3 К).

Массовая теплоемкость в процессе при постоянном давлении обозначается ср и называется изобарной, а в процессе при постоянном объеме сv – изохорной.

Согласно уравнения Майера: срсv = R. R – удельная газовая постоянная представляет собой работу расширения 1 кг газа при его нагреве на 1 К при постоянном давлении.

Схема и описание лабораторной установки

Схема экспериментальной установки приведена на рис.1. На передней панели находится двухканальный измеритель температур (5) 2ТРМО, подключённый к двум хромель-копелевым термопарам t1 и t2 рис.2, источник питания постоянного тока (3), ротаметр (4), тумблер «Сеть», тумблёр включения компрессора (2), разъемы (8) для подключения вольтметра (мультиметра) (9), переключатель (7) для измерения напряжения Uн на нагревателе и падения напряжения Uо на образцовом сопротивлении Rо.

На рис.2 приведена схема рабочего участка. Воздух при температуре t1 подаётся компрессором (11) через холодильник (12) и ротаметр (13) по трубке (14), покрытой тепловой изоляцией (17), в сосуд Дьюара (15). В трубке (14) находится нихромовый нагреватель (16) к которому последовательно подключено образцовое сопротивление Ro = 0,1 Ом. Протекая через трубку (14), воздух нагревается. Нагреватель питается от плоемкостью тока (ИП). Напряжение на нагревателе Uн и напряжение на образцовом сопротивлении Uо измеряется вольтметром (мультиметром). Температура воздуха на входе в сосуд Дьюара t1 и температура воздуха на выходе t2 из трубки (14) после нагрева измеряется прибором 2ТРМО. Объёмный расход воздуха G измеряется ротаметром (13).

Проведение опытов и обработка результатов измерений

  1. Включить питание установки тумблером «Сеть», измеритель температуры (5) тумблером (6), компрессор тумблером (2) .

  2. Включить питание нагревателя кнопочным выключателем (3) источника питания и установить первое значение напряжения Uн = 3 В.

  3. Включить мультиметр и измерить точное значение Uн и Uо, переключая тумблер (7) в соответствующие положения.

  4. Через 2 – 3 минуты (по достижении стационарного режима) произвести отсчёт температур t1 и t2 по измерителю 2ТРМО и объёмного расхода воздуха V по ротаметру (4).

  5. Пункты 3 – 5 повторить для следующих значений напряжения на нагрева-теле: Uн = 4; 5; 6; 7 В.

Рис. 1. Схема экспериментальной установки. Рис. 2. Схема рабочего участка.