1. Повернуть ручки кранов К 1 и К2 в положение «ЗАКРЫТО».
2. Включить тумблером 11 питание установки.
3. Включить измеритель температуры 14.
4. Тщательно по нижней точке мениска уровня жидкости в закрытом и соединённым с ёмкостью на колене манометра отсчитать величины H 1 и h 1 и снять показания измерителя температуры t 1.
5. Повернуть против часовой стрелки до упора ручки регулировки напряжения источника питания 13.
6. Включить источник питания кнопкой 16.
7. Подключить к гнёздам 8 мультиметр для измерения подаваемого на нагреватель напряжения.
8. Переключить тумблер 15 в положение (Uн).
9. Установить первое значение напряжения Uн = 18В на источнике питания 13 поворотом ручки регулировки по часовой стрелке.
10. После достижения стационарного режима (t 2 = const) тщательно по нижней точке мениска уровня жидкости в закрытом и соединённым с ёмкостью на колене манометра, отсчитать величины H 2 и h 2 и снять показания измерителя температуры t 2.
Рис. 1 Схема экспериментальной Рис. 2 Схема рабочего участка
установки.
Внимание! Для достижения стационарного состояния при t 2 необходимо постоянное ручное регулирование подводимой электрической мощности с помощью ручек регулировки источника питания.
11.Опыт можно провести для нескольких состояний (t 1 = const, t 2 = const,
t 3 = const).
При этом на источнике питания последовательно устанавливается ряд напряжений начиная с 8 В (8В, 10В, 12В).
12. Для подготовки следующей серии опытов необходимо охладить ёмкость 1. Для этого необходимо открыть краны К 1 и К2 и включить компрессор 9 тумблером 12.
Расчётные формулы.
Процесс нагрева воздуха в ёмкости с постоянным объёмом можно описать законом Шарля. Для двух состояний газа запишем
p 1 = pO (1 + a t 1); p 2 = pO (1 + a t 2), (1)
где: р1 и р2 – давление воздуха в ёмкости в первом и втором термодинамическом состоянии; рО – давление воздуха пари нормальных условиях; 
- температурный коэффициент давления.
Из соотношений (1), исключая pO, получим выражение для термического коэффициента давления
. (2)
Для указанных двух состояний, величины давлений воздуха в ёмкости можно определить по положению мениска в герметизированном колене манометра Н1 и Н2. При этом предполагается, что уровень жидкости в герметизированном колене манометра ниже на 4-5 см, чем уровень в колене, соединённым с ёмкостью. На основании этого можно записать
p 1 = p / 1 - r g H 1; p 2 = p / 2 - r g H 2, (3)
где p / 1 и p / 2 – давление воздуха в закрытом колене манометра;
H 1 и H 2 – разность уровней воды (или масла) в манометре;
r – плотность воды (или масла); 
g – ускорение силы тяжести.
Для воздуха, находящегося в закрытом колене манометра при постоянной температуре в лаборатории можно применить закон Бойля-Мариотта, который для наших двух состояний запишется в виде
p / 1 h 1 = p / 2 h 2 , (4)
где h 1 и h 2 – высота столба воздуха в закрытом колене манометра в первом и втором состоянии соответственно.
Из уравнений (1), (3) и (4) можно определить температурный коэффициент давления
. (5)
Если пренебречь первым слагаемым, то из (5) следует
. (6)
Содержание отсчета
В отчет должны быть включены:
1) схема и описание лабораторной установки;
2) порядок проведения работы, основные теоретические положения;
3) таблица наблюдений и расчетные данные;
4) ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы.
1. О чем говорит закон?
2. В чем смысл закона Бойля-Мариотта?
3. Что такое универсальная газовая постоянная?
4. Закон Шарля говорит о том, что…?
5. Приведите закон Клапейрона
Общие рекомендации по содержанию отчета
Отчет по каждой лабораторной работе должен содержать:
а) цель работы;
б) краткое описание математической модели процесса;
в) схему экспериментальной установки;
г) результаты проведенных исследований в виде таблиц и графиков;
д) ответы на контрольные вопросы;
е) выводы: содержать краткую аннотацию 2-3 предложения по теме проведенного исследования, где отражается место работы в теории, значимость, полнота проведенного исследования и свои замечания по конкретному проведению лабораторной работы.
Отчет оформляется в отдельной тетради, в которую добавляются последующие отчеты. Отчет должен быть защищен до проведения следующей работы. Каждый отчет подписывается ведущим преподавателем, который в итоге делает заключение о допуске студента к сдаче экзамена (зачета).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Теплоэнергетика и теплотехника: Справочник. Т1 / Под ред. Григорьева В.А., Зорина В.М. М.: Энергия, 1980.
2. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача: М.: Высшая школа, 1980.
3. Новиков И.И. Термодинамика. М.: Машиностроение, 1984.
Редактор О.В. Есаулов
Компьютерная верстка Т.А. Бурдель
ИД № 06039 от 12.10.01
Сводный темплан 2008 г.
Подписано в печать 7.06.08. Формат 60х84 1/6.
Отпечатано на дупликаторе. Усл. печ.л.2,0. Уч.-изд.л. 2,0.
Тираж 150. Заказ 416.
Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр. Мира, 11
Типография ОмГТУ
 | |||
 | |||
