бағана. 1 зерт тепло Сапарбай Н. Коммерциялы емес акционерлік оамы

• Название: Коммерциялы емес акционерлік оамы
• Анкор: бағана
• Дата: 17.03.2022
• Размер: 70.46 Kb.
• Имя файла: 1 зерт тепло Сапарбай Н.docx
• Тип: Документы; #401393

Коммерциялық емес акционерлік қоғамы

«Ғ. ДӘУКЕЕВ ат. АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ»

«Автоматтандыру және басқару» кафедрасы

№ 1 Зертханалық жұмыс
Пәні:«Жалпы жылутехникасы»

Тақырыбы:«Ауаның меншікті жылусыйымдылығын ағынды калориметр әдісімен анықтау»

Мамандығы:

Орындаған:Сапарбай Нұрасыл

Тобы: ЭЭдк-21-1

Нұсқа: № 2

Қабылдаған: Олжабаева Қарлығаш
______________ _____________ «____» ________________2020 ж.

(бағасы) (қолы)

Алматы, 2022

№ 1 зерттеу жұмысы. Ауаның меншікті жылусыйымдылығын ағынды калориметр әдісімен анықтау
Жұмыстың мақсаты. Атмосфералық қысымдағы ауаның меншікті жылусыйымдылығын тәжірибелік анықтау мен ағынды калориметр әдісін игеру. 1

Тапсырмалар:

1) Ағынды калориметр әдісімен 3÷5 тәртіпте ауаның с^’_р - көлемдік меншікті жылусыйымдылығын (кДж/(м³К)) тәжірибелік анықтау;

2) Ауаның t = 0 ⁰C-дегі меншікті маңыздық с_р мен c_v (кДж/(кгК)), көлемдік c^’_v (кДж/(м³К)) және мольдік μс_р мен μc_v (кДж/(кмольК)) жылусыйымдылық мәндерін тәжірибелік анықталған с’_р (кДж/(м³К)) арқылы ((1.2)-мен) есептеп, әдебиеттік мәндерімен салыстыру ([1, 2], [7], 20 ÷ 26 c.).

3) Өлшеу қателіктерін анықтап, зерттеу нәтижелерін талдау [1].
1.1 Зерттеуге қажетті теориялық кіріспе
Берілген х теңесулі құбылысындағы дененің 1 К (Кельвин) температураға қыздыруына қажетті жылуын жылусыйымдылық дейміз

(1.1)

Дененің m, кг не μ, кг/кмоль маңызына, не физикалық қалыпты (t_қ = 0 ⁰C, р_қ = 101 325 Па) күйдегі V_қ, қм³ көлеміне келтірілген жылусыйымдылықты меншікті маңыздық (с_х = C_x/m, Дж/(кгК), қалыпты көлемдік (с_х^’= C_x/V_қ, Дж/(қм³К) не мольдік (с_хμ = C_xμ/m, Дж/(кмольК) жылусыйымдылық дейміз.

Бұл меншікті жылусыйымдылықтардың арақатынасы келесі болады

(1.2)

Бұлардағы Q_τ - жұмыс денеге берілетін (не одан алынатын) жылу, Дж;

q = Q_τ/m - жылуқозғалымдық жүйедегі жұмыс дененің 1 кг маңызына келтірілген жылылық, Дж/кг;

m - жұмыс дененің маңызы, кг;

Т - жұмыс дененің температурасы, К;

∂Т = ∂t – дербес туынды температура, К, ⁰С;

с_х – х = p, v, T = тұрақты құбылыстардағы меншікті (ауаға t = 0 ⁰C-де) маңыздық (с_р = 1,0036, c_v = 0,7164 кДж/(кгК)), көлемдік (с^’_р = c_pρ = 1,0036∙1,293 = 1,2971, c^’_v = 0,9261 кДж/(қм³К)), мольдік (μс_р = 28,96∙1,0036 = 29,073, μc_v = 20,758 кДж/(кмольК), мұндағы 1,293 кг/м³ = ρ – тығыздық, μ = 28,96 кг/кмоль – ауаның мольдік маңызы (массасы)) жылусыйымдылық [1].

Жылусыйымдылықтың кванттық теориясы күрделі. Сондықтан ол іс жүзінде көпмүшелік бернемен сипатталып, aумаққылық орта (үстіндегі сызықшалы) мәні пайдалынады

(1.3)

(1.4)

Мүлтіксіз газдардың Майер теңдеуі:

(1.5)

мұндағы R – газ тұрақтысы (ауаға R = R_μ/μ = 8314Дж/(кмольК)/28,96 (кг/ кмоль) = 287,0 Дж/(кгК)).
1.2 Тәжірибелік қондырғы және жұмысты орындау тәртібі
Ж ылусыйымдылығы анықталатын ауа (1.1 сурет) жылулық оқшауланған ағынды калориметр 1-ден электрлі 2-де қыздырылып, сорғы 3-пен ағындалады. Қыздырғыш 2 мен сорғы 3-тің қуаттары зертханалық өзгерткіш ЛАТР-1, ЛАТР-2-лермен реттеліп отырады.
1 - ағынды калориметр, 2 - электрлі қыздырғыш,

3 - ауа сорғысы, 4 - тарылтқыш, 5 - U- тәрізді қысымөлшер.

1. 
   сурет - Тәжірибелік қондырғының сұлбасы
   

Бөлме t₁ температурасындағы ауаның шығысын өлшейтін тарылтқыш 4 пен U-тәрізді қысымөлшер 5-тің көмегімен өлшенетін қысым айырымы h, мм су бағанасымен анықталады. Калориметрдің шығысы мен кірісіндегі ауаның t₂-t₁=∆t температура айырымы ХА-хромель-алюмель ыстықжұптармен өлшенеді.

Ескерту! Қондырғыларды қосу не ажырату және басқа тәртіпке өткізу тек оқытушының бақылауымен жүргізіледі!
1.3 Жұмыс келесі тәртіппен рет бойынша орындалады
1) Сорғыны электрлік желіге қосу.

2) ЛАТР-1-дің көмегімен қысымөлшердегі қысым айрымын h = 160 ÷ 180 мм су бағанасына қойып, нақты мәнін 1.1 кестеде келтіру.

3) ЛАТР- 2 көмегімен ұсынылған кернеуге келтіріп, қыздырғышты қосу.

4) Калориметрдегі ауаның t₂ - t₁ = ∆t температура айырымы тұрақталысымен оның мәнін 1.1 кестеде келтіру.

5) Осы қалыптасқан тәртіпте қыздырғыштың электрлік ағыны (тоғы) I (А) мен кернеуі U-ды (В) сонымен бірге барометрлік р₁ қысымды және бөлменің t₁ (⁰С) ауа ыстықтығын өлшеп, мәндерін 1.1 кестеде келтіру.

6) Осы секілді қалыптасқан әр түрлі тәжірибелік тәртіптерді жүргізу арқылы жылусыйымдылықтың температураға тәуелділігі қосымша зерттелуі мүмкін.
1.1 к е с т е - Мәліметті бақылау және өңдеу. р₁ = 690 мм.сын.бағ Па, t₁ = 25⁰C.

Тәртіп реті	h, мм су бағ.	I, А	U, В	t2-t1 =Δt, мВ / 0C	V1, м3/с 10^3	Vқ, қм3/с 10^3	W, Вт	,	%
1	98+60	0,65	80	1,1	1,38	1,147	52	0,15	16
2	115+80	0,65	80	1,4	1,52	1,264	52	0,13	16
3	134+102	0,65	80	1,3	1,67	1,388	52	0,12	16

1.4Тәжірибенің нәтижесін өңдеу және қателігін бағалау
Калориметрдің келесі жылулық теңестігінен ауаның q^’ (мұндағы өлшем бірлігі кДж/қм³) жылылығын (1.4)-ке қойып

(1.6)

анықталатын жылусыйымдылығының есептік кейіптемесін келесідей табамыз

(1.7)

мұндағы IU = W – қыздырғыштың қуаты, кВт;

I мен U – электр ағын күші (тоғы, А) мен электр кернеуі, В;

А = 0,46∙10^-3 – калориметрдің жылулық ысырабын ескеретін тұрақтысы, кДж/К;

∆t = t₂ – t₁ - калориметрдегі ауаның температуралық айырымы, К, ⁰С;

V_қ = p₁V₁T_қ/(р_қT₁) – физикалық қалыпты (Т_қ = 273,15 К, р_қ = 101 325 Па) күйдегі (ФҚК) ауаның көлемдік шығысы, қм³/с;

V₁(h) – ауаның (барометрлік р₁ (Па) мен Т₁ = 273,15 + t₁-дегі (К)) h өлшенетін нүктедегі (V₁(h) теңесынау (тарировка) сызбағынан h-тың мәнімен анықталатын) көлемдік шығысы, м³/с [1].

Температура (дәлдігі 2,5 ⁰С, 0,1 мВ) мультиметрмен не (дәлдігі 0,25 ⁰С, 0,01 мВ) Щ4316 аспабымен тікелей өлшенбей, милливольттіхромель-алюмель жұптерімен анықталса, көрсетуі (ε - ЭҚК – электр қозғаушы күші) ⁰С-ге келесі теңесынау кейіптемесімен (0 ÷ 320 ⁰С аралығында) аударылады (1 - бөлме)
t = 24,7(⁰С/мВ)ε(мВ) + t₁ = 24,7ε + t₁ , ⁰С. (К1)
Жылусыйымдылықты анықтаудың салыстырмалы қателігі аспаптардың өлшеу дәлділіктерінің қосындысымен (суммой классов точностей, указанных на измерительных приборах) жуықты, төмендегідей, (1.7)-ге сәйкесті анықталады

(1.8)

Жұмыстың орындалу барысы:
1)V_қ–физикалық қалыпты күйдегі ауаның көлемдік шығысы

V₁(h) – ауаның (барометрлік р₁ (Па) мен Т₁ = 273,15 + t₁-дегі (К)) h өлшенетін нүктедегі (V₁(h) теңесынау (тарировка) сызбағынан h-тың мәнімен анықталатын) көлемдік шығысы

V_қ = p₁V₁T_қ/(р_қT₁) – (Т_қ = 273,15 К, р_қ = 101 325 Па)

P1=690 мм.сын.бағ=690*133.3=91977 Па

V_қ1= p₁V₁T_қ/(р_қT₁)=

V_қ2= p₁V₂T_қ/(р_қT₁)=

V_қ3= p₁V₃T_қ/(р_қT₁)=

2) IU = W – қыздырғыштың қуаты, кВт;

I мен U – электр ағын күші (тоғы, А) мен электр кернеуі, В

W₁=I₁U₁=0.72*88=63,36 Вт

W₂=I₂U₂=0.72*88=63,36 Вт

W₃=I₃U₃=0.72*88=63,36 Вт

3)Калориметрдің келесі жылулық теңестігінен ауаның q^’ (мұндағы өлшем бірлігі кДж/қм³) жылылығын формуласына қойып

(1.6)

анықталатын жылусыйымдылығының есептік кейіптемесін келесідей табамыз

(1.7)

А = 0,46 – калориметрдің жылулық ысырабын ескеретін тұрақтысы, кДж/К;

a)∆t = t₂ – t₁ - калориметрдегі ауаның температуралық айырымы, К, ⁰С;

∆t = 24,7(⁰С/мВ)ε(мВ) + t₁ = 24,7ε , ⁰С

∆t₁=24,7*1.4=34,58⁰С

∆t₂=24,7*1.8=44,46⁰С

∆t₃=24,7*1.6=39,52⁰С
b)






c)

= = =0.76
= = =0.367
= = =0.463
4)Жылусыйымдылықты анықтаудың салыстырмалы қателігі аспаптардың өлшеу дәлділіктерінің қосындысымен анықталады

=𝞭h+ 𝞭I+ 𝞭U+ 𝞭 + 𝞭V+ 𝞭e=

= + + =
= 0.536(53.6%)