3. Описание лабораторной установки
Лабораторная установка, схема которой показана на рис.3.1, состоит из стеклянной калориметрической трубки 1, в которой расположен электрический нагреватель 2, служащий для нагрева воздуха.
Рис. 3.1. Схема экспериментальной установки.
Калориметрическая трубка окружена стеклянной оболочкой 3, поверхность которой для уменьшения тепловых потерь за счет излучения посеребрена. В пространстве между трубкой и оболочкой создано значительное разрежение (вакуум): этим достигается снижение до минимума тепловых потерь в окружающую среду за счет теплопередачи.
На входе в калориметр для измерения температуры входящего воздуха расположен ртутный термометр 5. Температура выходящего воздуха измеряется термометром 6.
Мощность электрического тока, подводимого к нагревателю, регулируется лабораторным трансформатором 4 и измеряется с помощью ваттметра 7.
Для измерения расхода воздуха через калориметрическую трубку служит мерная шайба 8 и пъезометр 9, заполненный подкрашенной водой. Воздух через калориметрическую трубку прокачивается вентилятором 10.
4. Задание
1. Ознакомиться с теоретическими сведениями, содержащимися в описании.
2. Ознакомиться с конструкцией установки и начертить её принципиальную схему.
3. Провести эксперимент и измерить необходимые величины.
4. Обработать полученные экспериментальные результаты и подсчитать величину удельной массовой теплоёмкости воздуха при постоянном давлении.
5. Порядок проведения эксперимента
Включить электровентилятор и установить с помощью крана 11 такой расход воздуха через калориметр, чтобы перепад давления воздуха Δр в мерной шайбе, фиксируемый по пъезометру, был в пределах 140-160 мм. вод. ст.
Мощность электрического тока в нагревателе устанавливается с помощью лабораторного трансформатора 4 в пределах 100-160 ватт.
С момента включения нагревателя в журнал наблюдений через каждые три минуты заносят в таблицу №1 следующие величины:
1.Время измерения
2.Температура воздуха на входе и на выходе из калориметрической трубки t1 и t2
3. Показания ваттметра Nb
4. Перепад давления на мерной шайбе Δр
Кроме того, в журнал записываются барометрическое давление pб и температура tk воздуха в помещении.
Измерения продолжаются до тех пор, пока температура воздуха на выходе из калориметра в двух последовательных измерениях будет сохраняться одной и той же. По достижению этого можно считать, что тепловое состояние системы установилось.
Таблица №1
№№ п/п |
Время: час, мин |
t1, 0C
|
t2, 0C |
tк, 0С |
Nb, Вт
|
Δр, мм водного столба |
Рб, мм ртутного столба
|
|
|
|
|
|
|
|
|