- •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:
Теоретичні відомості і обробка результатів досліджень
П роцес, який протікає при постійній температурі, називають ізотермічним
(Т-соnst або dТ = 0). Крива процесу називається ізотермою.
P
V
Для ізотермічного процесу ідеального газу PV = const:
P1V1=P2V 2 ; ..
При постійній температурі об'єм газу змінюється обернено пропорційно його тиску (закон Бойля - Маріотта). В координатах РV ізотерма представляє со-бою рівнобоку гіперболу.
Основне рівняння першого закону термодинаміки dq =CV + P при
Т = сonst має вигляд: dq = P ; dq = dl, таким чином кількість підведеної до робочого тіла теплоти чисельно дорівнює роботі зміни об'єму. Питома робота зміни об'єму рівна:
.
Так як з основного рівняння ізотерми маємо PV=P1V1 або P=P1 , то:
або .
Останнє рівняння визначає роботу і зовнішню теплоту ідеального газу. При переході до десяткових логарифмів маємо:
.
Питома зовнішня робота l’ визначається з рівняння:
,
тобто в ізотермічному процесі ідеального газу ця робота рівна роботі зміни l’=l.
Теплоємність в ізотермічному процесі рівна:
СТ= ,
а ентальпія і внутрішня енергія ідеального газу не змінюється, тобто di=0 i du=0.
Ізотермічний процес на Т – S – діаграмі зображується парою, паралельної вісі абсцис. Зміну ентропії знаходимо з рівняння:
, звідки при Т=const:
i .
Теплота, яка приймає участь в ізотермічному процесі, дорівнює добутку зміни ентропії (S2 – S1) на абсолютну температури Т, тобто:
q=T
Таблиця експериментальних параметрів повітря при ізотермічному процесі зміни його стану
№ з/п |
Δh, мм. вод. ст. |
PN=B+ +9.8·hn Па |
t, 0С |
TN=273.15+ + t,0С |
VN=VC+ +((πd2)/4)hN
|
P1/V1 |
l=P1V1* ln(VN/V1)= =q |
SN-S1= =R· ·ln(VN/V1) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
За експериментальними даними будуємо PV i TS – діаграми. За отриманими результатами експериментів роблять висновки.
Питання:
Дати визначення ізотермічного процесу.
Закон Бойля – Маріотта.
Записати основне рівняння першого закону термодинаміки.
Пояснити ізотермічний процес на T-S діаграмі.
Пояснити схему лабораторної установки.