
- •Міністерство освіти і науки України
- •4.3 Опис експериментальної установки
- •1.4 Порядок проведення роботи
- •1.5 Обробка результатів вимірювань:
- •1.6 Оцінка похибки експерименту
- •Лабораторна робота 2 Експериментальне визначення ізобарної теплоємності повітря методом проточного калориметрування
- •2.1 Завдання
- •2.2 Загальні положення
- •2.3 Опис експериментальної установки
- •2.4 Порядок проведення роботи
- •2.5 Обробка результатів вимірювань:
- •2.6 Оцінка похибки експерименту непрямого вимірювання
- •2.7 Звіт по роботі повинен вміщувати:
- •2.8 Контрольні запитання:
2.5 Обробка результатів вимірювань:
– густина повітря на вході в калориметр:
, (2.6)
де
,
- тиск і температура навколишнього
повітря, Па,
К;
- газова стала, Дж/(кгК),
= 29 кг/кмоль – мольна маса повітря.
– масова витрата повітря через калориметр:
, (2.7)
де
- об’ємна витрата повітря через ротаметр
(визначається за тарировочним графіком
на стенді),м3/с.
– тепловий потік від нагрівача:
, (2.8)
- потужність електронагрівача, Вт.
– середня ізобарна теплоємність повітря срт (кДж/кгК) обчислюється за формулою:
, (2.9)
величина срт
дорівнює істинній ізобарній теплоємності
ср
при середній температурі повітря
.
середня ізохорна теплоємність:
– показник адіабати
визначається за формулою
. (2.10)
За результатами декількох
експериментів будуємо графік залежності
.
В якості додаткової точки можна прийняти значення k= 1,4 при t= 0оС.
k
t
2.6 Оцінка похибки експерименту непрямого вимірювання
Зіставляючи одержане в
експерименті значення величини ср
з табличним
при температурі
,
необхідно встановити відносну похибку
(%) у вигляді
, (2.11)
яка враховує досконалість лабораторного методу дослідження.
Максимально можлива відносна
похибка
непрямого вимірювання теплоємностіср
оцінюється згідно з основною залежністю
(2.12)
, (2.12)
де
- абсолютна допустима похибка ваттметра,
Вт;
- абсолютна допустима похибка
ротаметра, м3/с;
- відносна похибка вимірювань різниці
температур в долях одиниці.
2.7 Звіт по роботі повинен вміщувати:
– постановку задачі;
– принципову схему експериментальної установки;
– таблиці вимірювань і розрахунків;
– оцінку похибки експерименту.
2.8 Контрольні запитання:
1. Суть методу проточного калориметрування.
2. Чому в розрахункову формулу
(2.4) не входить величина енергії дисипації
?
3. Зв’язок між середньою і істинною теплоємкостями.
4. Виведення формули Р. Майєра з першого закону.
5. Пояснити характер залежності показника ізоентропи k від температури газу.