Обробка результатів

Питомий об’єм повітря в посудині визначається за формулою

v_п = 0,7734760Т_п/(293Р_абс) м³/кг, (5.1)

де Т_п – абсолютна температура повітря в посудині, ^оК; Р_абс – абсолютний тиск в посудині, мм.рт.ст.

За рівнянням стану ідеального газу обчислюється газова стала повітря R. Результати вимірювань і розрахунків записуються в журнал спостережень 5.1.

Середнє значення газової сталої в дослідах порівнюють із табличним значенням R_т (R_т=287 кДж/кгК) і визначають похибки дослідження.

Контрольні запитання

1. Як записується рівняння стану ідеального газу?

2. За яких умов реальні гази наближаються до ідеальних?

3. Що характеризує газова стала?

4. Як визначити теплоємності за допомогою газової сталої?

5. Як визначається газова стала суміші?

6. Чим реальні гази відрізняються від ідеальних?

Лабораторна робота № 6

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ПАРОУТВОРЕННЯ ПРИ

ПОСТІЙНОМУ ТИСКУ

Мета роботи: Дослідити температуру кипіння води і етапи утворення водяної пари, порівняти її з табличним значенням при постійному тиску.

Водяна пара є робочим тілом, яке широко використовується у теплосилових установках і різних теплообмінних апаратах. У практиці водяну пару одержують кип’ятінням води у котельних агрегатах. Початковий стан води, що знаходиться під тиском має температуру Т=273,15 К (t=0 ^оС). Якщо при постійному тискові надавати воді теплоту, то температура її буде підвищуватися доти, поки вона не досягне величини температури кипіння.

При подальшому підведені теплоти відбувається стале перетворення води в пару. Процес перетворення протікає не тільки при постійному тиску, але і при постійній температурі доти, поки рідина цілком не перетвориться в пару. Звідси випливає, що ізобара й ізотерма процесу кипіння реальної речовини збігаються.

В процесі кипіння зберігається двохфазна суміш пари і води. Така пара називається вологою насиченою.

Пара, що має температуру насичення при даному тиску і не містить рідкої фази, називається сухою насиченою парою.

Якщо сухій насиченій парі продовжувати надавати теплоту при постійному тиску, то температура і питомий об’єм пари будуть збільшуватися. Пара, температура якої перевищує температуру насиченої пари того ж тиску, називається перегрітою.

Дослідна установка (рис. 6.1) складається із електронагрівача 1, рідинного термометра 2 і колби з дистильованою водою 3.

Рис. 6.1. Схема дослідної установки

Досліди здійснюють таким чином: ввімкнути електронагрівач дослідної установки і довести температуру води в колбі до кипіння (утворення вологої насиченої пари). Виміряти температуру кипіння води t_В, барометричний тиск В. Порівняти температуру кипіння води із її табличним значенням t_Т (додаток Д) і визначити похибки експерименту

Обробка результатів

Визначити абсолютну похибку вимірювання t, дійсну похибку вимірювання t і точність вимірювання t.

Отримані результати занести в журнал спостережень 6.1.

Отримати у викладача дані температури і тиску, за допомогою h-s діаграми водяного пару (додаток Ж) визначити ентальпію h кДж/кг, ентропію s кДж/(кгК), ступінь сухості х і питимий об’єм  м³/кг. Отримані результати занести в таблицю 6.1.

Журнал спостережень 6.1

№ п/п	Величини	Позначення	Розмірність	Числове значення
1	Температура кипіння води	tВ	оС
2	Барометричний тиск	В	кПа
3	Таблична температура кипіння води	tВ.т	°С
4	Абсолютна похибка вимірювання	 t	-
5	Відносна похибка вимірювання	 t	%
6	Точність вимірювання	 t	-

Таблиця 6.1