
- •Методические указания
- •394026 Воронеж, Московский просп.,14
- •1. Определение коэффициента внутреннего трения воздуха при различных температурах (Лабораторная работа № 1.16)
- •1.1. Теоретическое введение
- •1.2. Методика измерения коэффициента внутреннего трения
- •1.3. Описание экспериментальной установки
- •Двухканальный измеритель 2трмо
- •1.4. Выполнение работы
- •3. Определение удельной теплоёмкости воздуха при постоянном давлении (Лабораторная работа № 1.17)
- •3.1. Экспериментальная установка и методика измерений
- •1. При работе на мультиметре необходимо пользоваться оригинальными щупами.
- •2. Когда мультиметр подключён к проверяемой цепи, не дотрагиваетесь до неиспользуемых гнёзд.
- •3. Перед тем, как повернуть переключатель пределов для смены рода работы, отключите щупы от проверяемой цепи.
- •3.2. Порядок проведения эксперимента
- •3.3. Измеренные и расчётные величины
- •3.4. Данные установки и таблица результатов эксперимента
- •4.1. Лабораторная работа № 1.18, а
- •4.1.2. Порядок выполнения работы
- •4.2. Лабораторная работа № 1.18,б
- •4.2.1. Методика измерений и вывод рабочей формулы
- •4.2.2. Описание эксперимента
- •Установка работает следующим образом
- •Измеряемые величины:
- •4.2.3. Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •5. Определение удельной теплоты кристаллизации и изменения энтропии при охлаждении олова (Лабораторная работа №1.19)
- •5.1. Теоретические основы работы
- •5.2. Описание экспериментальной установки
- •5 15 14 .3. Порядок выполнения работы
- •5.4. Обработка результатов измерений
- •Измерений
- •Порядок проведения эксперимента и обработка полученных данных
- •Проведение измерений.
- •Библиографический список
- •Содержание
Двухканальный измеритель 2трмо
Предназначен для измерения температуры в двух различных точках, а также разности температур в этих точках с отображением данных на светодиодном цифровом индикаторе.
Тля смены каналов измерения (T1;
T2;
ΔT)
предназначена кнопка
1.4. Выполнение работы
В работе измеряется:
(h1 – h2) - разность уровней воды в манометре;
V/ = G – объёмный расход воздуха при его течении через капилляр;
tOС – средняя температура воздуха в капилляре.
Порядок выполнения работы.
Включить электропитание установки тумблером 1.
Включить компрессор 1 тумблером 14, измеритель температуры 8 тумблером 13.
Включить питание регулятора температуры 10 тумблером 12 и нажатием клавиши 16.
Повернуть со щелчком ручку 17 регулятора температуры по часовой стрелке и установить его метку в среднее положение.
По показаниям измерителя температуры 8 наблюдать её увеличение до 200-220 ОС.
При достижении указанного интервала температур отрегулировать положение ручки 17, при котором температура воздуха протекающего через капилляр останется постоянной.
Записать в таблицу показания ротаметра 2, U – манометра 6 (разность положений менисков на шкале) и показания измерителя температуры 8.
Объёмный расход воздуха G л/ч определяется из градуировочного графика расхода воздуха от делений на шкале ротаметра. Объёмный расход воздуха необходимо перевести в систему СИ (G · 2,78·10-7 м3/с).
8. По формуле 1.8. рассчитать значения коэффициента
внутренного трения газа при различных температурах
(не менее 5 точек).
Построить график зависимости
.
Данные установки.
Длина капилляра L=40 мм.
Диаметр капилляра d = 1 мм.
t0, C |
G, |
τ, с |
V, м3 |
h1, мм |
h2, мм |
Δh, м м |
|
|||
л/м |
м3/ч |
|||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
----- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Градуировка ротаметра
к лабораторной работе №16
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ
К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ № 1.17, 1.18.
Одним из основных тепловых свойств тел является теплоёмкость.
Удельной теплоёмкостью называют
физическую величину суд,
численно
равную
количеству теплоты, которое нужно
сообщить единице массы вещества для
изменения его температуры на 1К в
рассматриваемом термодинамическом
процессе:
. (2.1) (1)
Молярной теплоёмкостью называют физическую величину С, численно равную количеству теплоты, которое нужно сообщить одному молю вещества для изменения его температуры на 1К в рассматриваемом термодинамическом процессе. Очевидно, что
,
(2.2)
где μ- молярная масса.
Величина теплоёмкости газа существенно
зависит от того, при каких условиях он
нагревается: при постоянном объёме или
при постоянном давлении. Поэтому
различают теплоёмкости: теплоёмкость
при постоянном объёме
и постоянном давлении
.
Если нагревание происходит при постоянном объёме, то газ не совершает работы над внешними телами, следовате- льно, в соответствии с первым началом термодинамики, для одного моля газа всё тепло идёт на приращение внутренней энергии газа
,
(2.3)
где i - число степеней свободы молекулы – определяется числом независимых координат, однозначно задающих движение молекулы.
Тогда
.
(2.4)
Отсюда внутреннюю энергию газа можно представить в виде:
.
(2.5)
Если нагревание происходит при постоянном давлении, то газ будет расширяться, совершая работу над внешними телами. Поэтому подводимое тепло идёт и на изменение внутренней энергии и на совершение работы. Первое начало термодинамики в этом случае запишется в виде:
.
(2.6) (6)
Работа газа при изобарном процессе:
.
(2.7)
С учетом (2.5) и (2.7) уравнение (2.6) примет вид:
.
(2.8)
Тогда в соответствии с (2.2):
.
(2.9)
С учетом
(2.4)
.
(2.10)
Соотношение
,
(2.11)
называют уравнением Майера для молярных теплоёмкостей. Для удельных теплоёмкостей оно имеет вид:
. (2.12)
Важной тепловой характеристикой газа является показатель адиабаты
.
(2.13)
определяемый числом степеней свободы молекулы.
Из формул (2.4) и (2.10) следует, что и постоянны и не зависят от температуры. Однако на практике это справедливо только для идеальных газов.