Исходные данные и результаты расчета силы трения

Номер опыта	Масса поршня М, кг	Рабочая высота цилиндра L1, м	Время падения t, с	Сила трения, Н
				Fтр i	Fтр
1		0,15
2
...

Таблица 2

Проверка первого начала термодинамики

Номер опыта

Неизменные параметры

Задаваемые параметры

Измеряемые параметры

Расчетные данные

, м

S,

p0, Па

U, В

I, A

М, кг

t, c

, м

, м

Qi , Дж

Q, Дж

Q, Дж

Q, %

1 2 3 …

0,15

1,3710-4

105

12

0,02

3. Порядок выполнения работы

Определение силы трения:

1. Задать массу поршня, выбрав любое значение из диапазона кг, а после набора последней цифры нажать клавишу «Enter».

2. Открыть клапан в днище цилиндра.

3. Освободить поршень.

Примечание: выполнение пп.2 и 3, а также все последующие переходы от операции к операции осуществляются нажатием клавиши "Пробел".

4. Время падения поршня определяет компьютер, и оно указывается на лабораторных часах.

5. Массу поршня и время, указанное лабораторными часами, внести в табл. 1.

6. Повторить выполнение эксперимента, т.е. пп.1-4, три-пять раз, задавая различные массы или одну и ту же массу поршня. Для повторного выполнения эксперимента нажать клавишу «Пробел», а для перехода к изотермическому сжатию - клавишу «Enter».

Проверка первого начала термодинамики по результатам изотермического сжатия и изобарного расширения:

1. Массу поршня, при которой выполнялся последний эксперимент по определению силы трения, занести в табл. 2, так как именно с этой массой будут выполняться все последующие эксперименты.

2. Подать теплоноситель в теплоизолирующую рубашку.

3. Закрыть клапан в днище цилиндра.

4. Освободить поршень.

5. Занести положение поршня L₂ в табл. 2.

6. Слить теплоноситель из теплоизолирующей рубашки и откачать воздух до высокого вакуума.

7. Задать время подачи напряжения на нагреватель в интервале с, а после набора последней цифры нажать клавишу «Enter».

8. Замкнуть электрическую цепь нагревателя.

9. Занести положение поршня L₃ в табл.2

10. повторить пп. 2-9 три-пять раз, для чего после каждой пары опытов нажимать клавишу "Пробел". повторять имитационные эксперименты следует при одном и том же значении параметра t.

11. для завершения работы и выхода из программы нажать клавишу "Esc".

4. Порядок обработки результатов моделирования

1. Используя данные табл. 1 и формулу (9), рассчитать силу трения по результатам каждого эксперимента, а затем найти ее среднее значение. Все рассчитанные величины занести в табл. 1.

2. По данным табл. 2 и с учетом среднего значения силы трения (табл.1) рассчитать величину Q_i по формуле (7) для каждой пары значений L₂ и L ₃ и внести полученные результаты в табл. 2.

3. Определить среднее значение Q по результатам 3-5 опытов. Расчет среднего значения произвести по формуле (11), полученную величину внести в табл. 2.

4. По формуле (10) рассчитать величину Q и внести её в табл. 2.

5. По формуле (12) определить относительную погрешность и её величину внести в табл. 2.

6. Произвести анализ результатов лабораторной работы.