- •Методичні вказівки
- •Загальні вказівки до проведення та оформлення студентами лабораторних робіт
- •Лабораторна робота № 1 Методи та засоби вимірювання термодинамічних параметрів. Похибки вимірювань та їх оцінка
- •Формули визначення похибки
- •Засоби вимірювання температури
- •Засоби вимірювання тиску
- •Засоби вимірювання швидкостей і витрат рідин
- •Похибки вимірювань і їх оцінка
- •Лабораторна робота № 2 дослідження процесу, що протікає при постійному об'ємі
- •Опис лабораторної установки
- •Підготовка лабораторної установки до роботи
- •Робота з установкою
- •Теоретичні відомості та обробка результатів досліджень
- •Лабораторна робота №3 Дослідження процесу, що протікає при постійній температурі
- •Робота з установкою
- •Етапи роботи
- •Теоретичні відомості і обробка результатів досліджень
- •Лабораторна робота №4 Дослідження процесу, який протікає при постійному тиску
- •Теоретичні відомості і обробка результатів досліджень
- •Лабораторна робота № 5 Експериментальна перевірка закону стану ідеального газу
- •Короткі теоретичні відомості
- •Порядок проведення експериментальних досліджень
- •Обробка результатів досліджень
- •Лабораторна робота № 6 Визначення теплоти пароутворення
- •Основні поняття і визначення
- •Опис лабораторної установки
- •Порядок проведення роботи
- •Лабораторна робота № 7 Визначення залежності температури насичення від тиску
- •Опис лабораторної установки
- •Порядок проведення роботи
- •Лабораторна робота № 8 Визначення показників адіабати
- •Методика експериментального визначення показника адіабати
- •Порядок проведення досліду
- •Лабораторна робота № 9 визначення ізобарної теплоємності повітря
- •Теоретичні основи
- •Опис дослідної установки
- •Методика проведення і обробка результатів вимірювань
- •Лабораторна робота №10 визначення питомої теплоємності речовини
- •Коротка теорія
- •Опис установки
- •Порядок виконання і етапу роботи
- •Облік теплоти, яка йде на нагрівання калориметра
- •Облік теплових витрат
- •Порядок виконання II етану роботи
- •Порядок роботи
- •Результати вимірювань і розрахунків шуканих величин
- •Коротка теорія
- •Опис установки
- •Порядок виконання роботи
- •(Титульний лист)
- •Лабораторна робота №...
- •II. Коротка теорія
- •III. Таблиця вимірів і розрахунку величин, що визначаються
- •Параметри стану
- •Співвідношення між різними одиницями вимірювання тиску
- •Співвідношення між одиницями роботи і тепла
- •Література:
II. Коротка теорія
Приводяться короткі теоретичні відомості процесів (явищ), які вив-чаються в даній лабораторній роботі і основні розрахункові формули, одиниці вимірювання фізичних величин (об'єм короткої теорії 1-3 сторінки). Також приводиться рисунок лабораторної установки з усіма розмірами і поясненнями.
III. Таблиця вимірів і розрахунку величин, що визначаються
№№ з/п |
Х1 |
Х2 |
... |
Хп |
L |
P |
V |
ΔL |
ΔР |
ΔV |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IV. Під
таблицею приводиться по одному
характерному
розрахунку
величин, що визначаються
,
Р,V
та
ін.
V. Визначаються похибки вимірів.
Приводиться графічна частина роботи, якщо цього потребує лабораторна інструкція.
Висновок за отриманими результатами.
VIII. Список використаної літератури.
Додаток № 2
Параметри стану
Для того, щоб визначити конкретні умови, в яких знаходиться речовина, що розглядається, і тим самим однозначно визначити стан речовини, що розглядається, вводяться зручні характеристики речовини - так звані параметри стану.
Властивості речовини можуть бути інтенсивними та екстенсивними.
Властивості, які залежать від кількості речовини, називаються інтенсивними.
Інтенсивні властивості, що визначають стан тіла чи групи тіл – термодинамічної системи, називають термодинамічними параметрами стану (питомий об’єм, внутрішня енергія, ентальпія, ентропія, концентрація, ізотермо – ізобарний потенціал та ін.)
Проте при відсутності силових полів (гравітаційного, електричного та ін.).стан однорідної величини може бути однозначно визначений трьома параметрами, в якості яких в технічній термодинаміці приймають питомий об’єм, абсолютну температуру і абсолютний тиск. Ці три параметри називають основними, котрі не являються незалежними величинами і пов’язані між собою цілком визначеними математичними залежностями.
1. Питомий об’єм – величина, що визначається відношенням об’єму до його маси:
;
де: V – об’єм виробленої кількості речовини, м3; m – маса цієї речовини, кг.
Густина речовини – величина, яка визначається відношенням маси до об’єму речовини:
;
Питомий об’єм, є величиною оберненою густині:
;
.
важливе
поняття ваги речовини в одиниці об’єму
(
)
:
,
де: g- прискорення вільного падіння.
2. Одним з найважливіших параметрів є абсолютна температура. Температура характеризує тепловий стан речовини. Температури тіл визначають напрям можливого самочинного переходу тепла між цими тілами.
Вимірювання температури проводиться, наприклад, за допомогою термометрів. Оскільки фізичні властивості речовини у більшій чи менший мірі залежать від температури, то в якості термометра може бути використаний прилад, що заснований на точному вимірюванні таких властивостей речовини.
Кожний прилад, який використовується для вимірювання температури, повинен бути відградуйований (відтарирований) відповідно до твердо встановленої температурної шкали.
У наш час застосовують різні температурні шкали – Цельсія, Фаренгейта, Реомюра, Ренкіна, співвідношення між якими приведені в таблиці 1.
Найбільш вживаною є міжнародна стоградусна температурна шкала Цельсія), в якій інтервал температур від точки плавлення льоду до точки кипіння води при атмосферному тиску розбитий на сто різних частин (градусів).
Таблиця 1.
Співвідношення між різкими температурними шкалами
|
Шкала Цельсія, t, 0С |
Шкала Ренкіна, Т, 0Ra |
Шкала Фаренгейта, t, 0Ф |
Шкала Реомюра, t, 0R |
Шкала Цельсія, 0С |
- |
|
|
|
Шкала Ренкіна, 0Ra |
1.8(t0С+273.15) |
- |
t0Ф+459.67 |
|
Шкала Фарен-гейта, 0Ф |
|
|
- |
|
Шкала Реомюра, 0R |
|
|
|
- |
У наш час передбачено застосування двох температурних шкал: тер-модинамічної температурної шкали, що заснована на другому законі термодинаміки, і міжнародної практичної температурної шкали (МПТШ), одержаної за допомогою реперних точок та інтерполяційних рівнянь.
Вимірювання температур у кожній з цих шкал може проводитися як в кельвінах (К), так і в градусах Цельсія (0С). Між цими температурами існує наступне співвідношення:
Т,К=273,15+t, 0С.
Параметром стану є абсолютна температура, яка виражена в Кельвінах. Градус абсолютної шкали чисельно дорівнює градусу шкали Цельсія, тому dT=dt.
3. Важливий параметр стану - абсолютний тиск. Тиск представляє собою силу, яка діє по нормалі до поверхні тіла і віднесена до одиниці площі цієї поверхні чи згідно молекулярно-кінетичної теорії є результатом ударів молекул газів об стінки посудини, в яку заточений газ.
Для вимірювання тиску застосовують барометри і манометри, а для розрідження - вакуумметри. Барометрами вимірюють атмосферний тиск, а манометрами - тиск, який перевищує атмосферний, і має назву надлишкового.
Термодинамічним параметром стану є лише абсолютний тиск - тиск, що відраховується від абсолютного нуля тиску або від абсолютного вакууму.
Pa=Pu+P0
;
=P0
– Pв
.
Надлишковий тиск і розрідження не є параметрами стану, так як вони при одному і тому ж тиску можуть приймати різні значення в залежності від атмосферного тиску (Ро)
Для вимірювання тиску приймаються різні одиниці: Паскаль (Па), бар, мм. рт. ст., мм. вод. ст., технічна атмосфера. Співвідношення між різними одиницями вимірювання тиску приведені в таблиці 2.
Таблиця 2.
