Теплотехника. Девочкина Л.Н - 3 стр.

                                 Лабораторная работа №1
                 Определение теплоемкости воздуха при постоянном давлении

     1. Цель работы
1.1. Экспериментально определить величину средней массовой теплоемкости воздуха при
     постоянном давлении Срт, кДж/(кг*К) в пределах температур от t1 до t2.
1.2. Вычислить величины Сvm, С’pm,, С’vm, Срµ, Сvµ, К .




   2. Теоретические основы
       Теплоемкостью называют количество теплоты, необходимое для нагревания вещества на
   один Кельвин.
       Теплоемкость, отнесенную к единице количества вещества, называют удельной. Разли-
   чают удельную массовую С кДж/(кг*К), удельную мольную µ кДж(моль*К), удельную объ-
   емную С' кДж/(м3*К) теплоемкости от выбранной количественной единицы. Объемную теп-
   лоемкость принято относить к массе газа, заключенной в 1 м3 при нормальных физических
   условиях (р =760 мм.рт.ст., t = 0 °С).
       Между указанными теплоемкостями существует следующая связь:



       В зависимости от характера процесса нагревания (охлаждения) вещества теплоемкости
   бывают различными. Для практических целей важны теплоемкости при постоянном давле-
   нии и постоянном объеме. По уравнению Майера Ср = Сv+ R изобарная теплоемкость больше
   изохорной на величину газовой постоянной, численно равной удельной работе, совершаемой
   1 кг вещества при изобарном нагревании на один Кельвин.
       Теплоемкость зависит от температуры. По этому признаку различают среднюю и истин-
   ную теплоемкость. Если Q - количество теплоты, сообщаемое единице количества вещества
   при изменении температуры от t1 до t2, то величина



   представляет среднюю теплоемкость в пределах температур от t1 до t2. Предел этого отноше-
   ния, когда разность температур стремится к нулю, называют истинной теплоемкостью
   С = δq / αT.
       При выполнении лабораторной работы непосредственно из опыта определяются средняя
   удельная массовая теплоемкость при постоянном давлении в пределах температур от t1 до t2,
   а затем Си Сvm, С’pm,, С’vm, Срµ, Сvµ и коэффициент Пуассона К.

   3. Экспериментальная установка
       Опытное определение Срm основано на применении проточного калориметра (1) - рис. 1.
   При работе установки воздух, прогоняемый через калориметр вентилятором (2), нагревается
   от температуры t1 до температуры t2 за счет теплоты, поступающей к нему от спирали элек-
   тронагревателя (3), проходит дроссельную диафрагму (4) и уходит в атмосферу.
       В первое время после включения электронагревателя теплота расходуется не только на
   нагревание воздуха, но и на нагревание самого калориметра. Поэтому в расчетную формулу
   для определения теплоемкости необходимо подставлять значения величин, снятых при уста-
   новившемся (стационарном) режиме.
       Признаком установившегося режима является неизменность температуры воздуха на вы-
   ходе из калориметра, фиксируемой двумя-тремя последовательно проведенными замерами,
   при постоянной температуре воздуха на входе в установку.