Опис лабораторної установки

Лабораторна установка складається із теплоізоляційної камери (калориметру), оснащеної розміщеним всередині водонагрівачем, водомірною трубкою, термометром і штуцерами, з одним з яких зв'язаний манометр для реєстрації надлишкового тиску у камері, а другий - з лабораторним компресором, за допомогою якого утворюється в камері недостача або надлишок тиску до атмосферного (тобто змінюється тиск у внутрішній порожнині камери).

Зовнішній електричний ланцюг водонагрівача оснащений міліамперметром, вольтметром і потенціометром, за допомогою яких можна змінювати і реєструвати кількість електроенергії, що споживається.

Теплота пароутворення визначається шляхом вимірювання зміни маси води, яка заповнює калориметр та вимірювання кількості теплоти, що виділяється водонагрівачем.

Рис 6.1. Лабораторна установка:

1- калориметр; 2- водонагрівач; 3 - водомірна трубка; 4 - термометр; 5- штуцер; 6- манометр; 7- компресор; 8 - міліамперметр; 9 - вольтметр; 10 - психрометр.

Порядок проведення роботи

1. Заповнити калориметр водою і зареєструвати параметри:

- рівень води у калориметрі по водомірній трубці „h”, мм;

- температуру води у калориметрі, t,⁰С;

- абсолютний тиск, Р_абс, Па.

2. Вмикають водонагрівач і реєструють величину струму і напруги (U; В) у ланцюгу нагрівача.

3. Показники рівня рідини в калориметрі h, мм, температури води, t, °С, величини струму I, А і напруги у ланцюгу нагрівача U, В, вимірюють з інтервалом через 2 хвилини.

4. За зміною показників рівня рідини в калориметрі визначають кількість рідини, що випарувалась, Δт, г, за формулою:

де: S - площа вільної поверхні рідини, яка випарувалась (постійна калориметра) , см²; Δh, см - зміна рівня рідини в калориметрі за проміжок часу між вимірюваннями; ρ_t, г/см³ - густина рідини при температурі вимірювання.

5. Розраховують кількість виділеної нагрівачем теплоти:

Дж,

де: I – величина струму у А; U – напруга в Вт; Δt – інтервал часу між вимірюван-нями,сек.

6. Значення виміряних і отриманих розхунковим шляхом величин зано-сять до робочої таблиці.

Робоча таблиця

№ досліду	h, см	t, 0С	ρt, г/см3	Δm, г	I, А	U, В	t, сек	Q, Дж	rе=Q/m	Табличні значення, rТ
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

7. За данними, представленими в робочій таблиці, будують графік процесу випаровування рідини і зміни її температури, в залежності від кількості теплоти, підведеної до рідини.

2. Отримані з експерименту значення r порівнюють з табличними значеннями і визначають похибку експерименту:

.

Питання:

1. Дати визначення поняття «насичена пара».

2. Дати визначення поняття «перегріта пара».

3. Дати визначення поняття «теплота пароутворення».

4. Пояснити схему лабораторної установки.

5. Розповісти послідовність виконання експерименту.