2. Әдістемесі

Ауаның изобаралық жылусыйымдылығын анықтау ауаны қыздыру әдісімен анықталады.Жылусыйымдылығының есебі (4.17) формуласы арқылы шығарылады,ол заттың ағыныа қарай келесі түрде жазылады:

, (4.18)

мұндаФ–қыздырғыштан ауаға дейінгі жылу ағыны, Вт;

т_t –ауаның массалық шығыны,кг/с;

Т₁және Т₂–калометрге кіруде және одан шығудағы ауаның тғемпературасы, К.

Калометрдің қабырғасынан өтетін жылу шығының ескермесек,онда қыздырғыштың электірлік қуатын Р (ваттметрмен өлшенеді) жылу қуатына тең деп алуға болады (жылу ағынына), яғниФ = Р.

Ауаның массалық шығыны келесі формуламен анықталады:

т_t =  · S, (4.19)

мұнда –калориметр кіруіндегі ауа тығыздылығы, кг/м³;

 – ауаның орташа жылдамдығы, м/с;

S–ауданның көлденен қиылысу құбыры,м².

Құбырға кірудегі ауаның тығыздылығы бөлмедегі ауа тығыздылығына тең болып алынады және келесі теңдеуден анықталады:

 = р_о / (RT), (4.20)

мұндар_о– атмосфералық қысым,Па;

Т–қыздырғыш алдындағы ауа температурасы(бөлме температурасына тең болып алынады), К;

R=287 Дж/(кг·К) –ауаның меншікті газ тұрақтылығы.

Жылдамдық қиылысу құбыры арқылы өзгергендіктен,ал жылдамдықты өлшеу құбыр осі арқылы алыеса, онда орташа қиылысу жылдамдығы келесі формуламен анықталады:

 = _о· _о, (4.21)

мұнда_о–орташаланған жылдамдық коэффициенті,Рейнольдс санының тәелділігіне байланысты болып, графиктен ( 4.2сурету)анықталады:

Re = _о d /, (4.22)

мұндаd–құбырдың ішкі диаметрі, м;

 – ауаның кинематикалық жабысқағының коэффициенті, м²/с.

Осьтік ағын жылдамдығы өлшенген динамикалық қысымы р_дин арқылы анықталады:

. (4.23)

Динамикалық қысым толық және статикалық қысымның айырмашылығы ретінде өлшенеді және микроманометрl_дин көрсеткіші арқылы анықталады:

Р_дин = 9,81· k · l_дин, (4.24)

мұндаk– микроманометр коэффициенті (құбырдың енкеу бұрышын есепке алады және пирта тығыздылығын, микроманометрдің көрсеткішін су.бағ.мм. аудару үшін қолданылады),микроманометрдің доғасында көрсетіледі;

9,81–су.бағ.мм–ді Па ауыстыру коэффициенті.

3. Зертханалық қондырғыны сипаттау

Ауаның жылусыйымдылығын өлшеу шынылы 1 калориметрде іске асырылады (4.2 суреті). Қоршаған ортаға жылуды кетірмеу үшін калориметр шыны қабығымен қоршалған,калориметр мен қабық арасындағы ауа жойылған. Калориметрге электрлік қыздырғыш 2 орнатылған, ол арқылы ауаға жылу жеткізіледі. Қыздырғыш қуаты 3 реостатпен реттеледі және ваттметрмен 4 өлшенеді, ауаның тұрақты шығыны калориметр арқылы вакуумдық насоспен 5 жүзеге асырылады. Ауаның температурасы калометрге кіруінде Т₁ және одан шығуы Т₂ термометрмен 6 өлшенеді. Динамикалық қысымы Пито құбыры 7 көмегімен (толық қысым) және пьезометрмен өлшенеді (статикалық қысым) 8, олар микроманометрге қосылған 9. Атмосфералық қысым барометрмен 10 анықталады.

Суреті 4.2 – Зертханалық коңдырғы

4. Жұмысты орындау тәртібі

1. Құралдармен зертханалық қондырғының сызбасымен танысу.

2. Вакуумдық насосты және қыздырғышты қосу. Реостат 3 көмегімен қыздырғыштың қуатын реттей отырып, ауа температураның үлкеюі калориметрде 15-20 К дейін болу үшін қол жеткізу. Егер 5 минут ішінде Т₂ өзгермесе,онда орнатылған тәртіп дұрыс деп санауға болады.

3. Тәжірибе кезінде өлшенеді:

а) Калориметрге кірудегі Т₁ және одан шығудағы Т₂ ауаның температурасы;

б) микроманометрдің l_дин көрсеткіші және миккроманометрдің коэффициенті k;

в) атмосфералық қысымр_о, Па;

г) вольтметрдің жәнеамперметрдің көрсеткіші.

4. Көрсеткіштердің нәтежелерін 2.2 кестесне еңгізу.

4.2 Кестесі

Көрсеткіш атауы	Өлшемдер саны				Орташа мәні
	1	2	3	4
Атмосфералық қысым ро, Па
Калометрге кірердегі ауа температурасы Т1, оС
Қыздырғыш қуаты Р, Вт
Микроманометрдің көрсеткіші lдин, мм
Калориметрден шығудағы ауаның температурасы Т2, оС
Ауаның тығыздылығы , кг/м3
Жылдамдықтың орташа ағыны , м/с
Калометрдің көлдеңен қиылысу ауданы S, м2
Рейнольдс саны Re
Жылдамдықтың орташа коэффициенті о
Ауаның массалық шығыны тt, кг/с
Орташа меншікті изобаралық жылусыйымдылығы cр, Дж/(кг·К)
Орташа меншікті изохоралық жылусыйымдылығы cV, Дж/(кг·К)
Молярлық жылусыйымдылығы СМР, Дж/(кмоль·К)
Молярлық жылусыйымдылық СМV, Дж/(кмоль·К)
Ішкі энергияның өзгеруі U. Дж/кг
Адиабаттық көрсеткіш k
Шекті қатысты қателігі ш (Ср), %