- •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.