Задание:

1. Изучить устройство лабораторной установки и порядок выполнения работы.

2. Включить установку и в соответствии с методикой проведения эксперимента на различных режимах ее работы, произвести замер термодинамических параметров.

3. Выполнить обработку результатов эксперимента и занести их в таблицу.

4. Графически изобразить исследуемый процесс.

5. Сделать выводы по работе на втором рабочем месте.

Схема и описание устройства установки

Рисунок 3 – Схема установки

Установка состоит из основания 1 (рисунок 3), на котором закреплен герметичный цилиндрический ресивер 2. Для уравнивания давления воздуха в ресивере с атмосферным служит перепускной клапан 3. Подвод теплоты к воздуху в ресивере осуществляется посредством нагревателя 4, а электрический вентилятор 5 обеспечивает его равномерный прогрев, интенсивно перемещая его.

Измерение давления и температуры воздуха в ресивере осуществляется с помощью пьезоэлектрического датчика давления 6 и термопары 7 соответственно.

Аналоговые сигналы с датчиков 6,7 преобразуются в цифровые с помощью аналого-цифровых преобразователей 8 и считываются ЭВМ для вывода значений измеряемых параметров на дисплей оператору.

Порядок выполнения работы

1. Подготовить установку к работе:

- произвести внешний осмотр установки на предмет отсутствия повреждений;

- уравнять давление внутри ресивера с атмосферным, для чего необходимо, сняв защитную крышку нажать на шток перепускного клапана 3.

2. Запустить исполняемый файл SmartLabs.exe.

3. В открывшемся окне выбрать рабочее место (строку) «Лабораторная работа № 1.2», указать на строку «студент №» и последовательно набрать фамилии студентов выполняющих работу в группе.

4. Нажать клавишу «Начало работы».

5. Селектор выбора рабочего места 1 (см. рисунок 2 «Пульт управления установкой») установить в положение "2" «Лабораторная работа №1.2».

6. После установки селектора нажать «ОК» в уточняющем окне.

7. Зафиксировать начальное значение температуры воздуха t₀ в ресивере.

8. Выполнять подсказки в виде всплывающих окон на дисплее компьютера (варианты всплывающих окон):

-«Включить нагрев» - подать напряжение на нагревательный элемент 4, установленный внутри ресивера, нажать на кнопку магнитного пускателя 3 «ВКЛ» (рисунок 2);

-«Выключить нагрев» - отключить нагреватель, нажать на кнопку магнитного пускателя 3 «ВЫКЛ» (рисунок 2);

- после фиксированной временной паузы задаваемой компьютером произвести замер параметров, обозначенным в окне порядком, с фиксацией значений в протоколе.

9. Повторять выполнение пункта 8 до появления информации в окне об окончании эксперимента.

10. После ознакомления с информацией окна, нажать «ОК», при этом окна «Печать протокола», «Выход» становятся активными.

11. Распечатать протокол испытания и нажать окно «Выход».

Обработка результатов эксперимента

1. По замеренным значениям температуры определить термодинамическую температуру воздуха по формуле

T = t + 273 K.

2. По замеренной величине избыточного давления определить абсолютное давление по формулам:

p_абс = р_н + р_изб,

где р_н - атмосферное давление, Па (1мм рт.ст.=133,3Па).

3. Определить массу воздуха по уравнению состояния для произвольной массы, используя параметры исходного состояния,

p_нV₀ = mRT₀  m = ,

где V₀ - начальный объем газа,м³ (V₀ = 7,86·10^-3 м³)

Т₀ – температура воздуха в ресивере в начале

эксперимента.

4. Определить удельный объем воздуха по формуле

υ = V / m.

5. Определить энтропию по формуле

s = c_v ln (T/T₀).

6. Результаты измерений представить в виде таблицы 2:

Таблица 2

р_н = мм.рт.ст. = Па; t₀ = ⁰C; Т₀ = К.

№ замера	t	T	pизб	рабс	m	υ	s
	0C	К	Па	Па	кг	м3/кг	Дж/кг
1
…
5