- •Содержание
- •1. Теоретические основы
- •1.1 Понятие о теплоемкости
- •1.2 Теплоемкость идеального газа
- •1.3 Зависимость теплоемкости от температуры
- •1.5 Отношение теплоемкостей
- •2. Описание лабораторного стенда
- •2.1 Установка
- •2.2 Блок сопряжения
- •2.3 Программная часть
- •2.3.1 Файлы программы
- •2.3.2 Работа с программой
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Расчетные формулы
- •5. Расчёт лабораторной работы
- •6. Вывод
4. Расчетные формулы
Определение производится по уравнению баланса тепла, которое можно записать, воспользовавшись первым началом термодинамики для потока газа
. (33)
Скорость движения газа в трубе мала, что позволяет, не внося существенной погрешности принять
Тогда уравнение еще больше упростится
(34)
и после интегрирования получим
(35)
Расход тепла по электрической мощности на m [кг/с] воздуха определяется формулой
, (36)
где N мощность нагревателя [Вт], (задаётся);
k – коэффициент учитывающий несовершенство калориметра, k= ;
m – расход [кг/c].
Тепло, поглощенное воздухом, равно
(37)
Используя (35), (36) и (37), получим
(38)
Примечание. При пересчете расхода воздуха из в кг/c необходимо знать плотность воздуха на входе в расходомер, которая определяется по уравнению
где R – газовая постоянная воздуха, R = 287 Дж/(кг К);
P – давление воздуха, [Па];
Т – температура воздуха, [К].
5. Расчёт лабораторной работы
Таблица данных для расчетов
№ п/п |
Спираль, Вт |
Насос |
Расход М³/с |
tвх. °С |
tвых. °С |
1 |
156 |
40 |
0,0172 |
30 |
36,8 |
2 |
234 |
54 |
0,0176 |
33,3 |
41,8 |
3 |
468 |
90 |
0,0186 |
36 |
55 |
5.1. Расчет плотности воздуха
кг/м³
5.2. Массовый расход воздуха
кг/с
кг/с
кг/с
5.3. Изобарная теплоемкость
5.4.
6. Вывод
ЛИТЕРАТУРА
Болгарский, А. В. и др. Термодинамика и теплопередача. М., «Высшая школа», 1975, 495 с.
Лариков, И. Н. Общая теплотехника. М., 1966, 437 с.
Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник. Под общей редакцией Григорьева, В. А. и Зорина, В. М. М., «Энергоиздат», 1982, 510 с.
Преображенский, В. Н. Теплотехнические измерения и приборы. М., «Энергия», 1978, 699 с.