В сосуде 2 с помощью масляного вакуумного насоса 6 создаётся разряжение, величина которого фиксируется вакуумметром 7.
Порядок проведения опыта.
Включить нагреватель 3 воды в термостате. Термометром 4 задать температуру, до которой вода должна нагреться (указывается преподавателем). Считаем, что вода в сосуде 2 также будет иметь эту же температуру. После того, как температура воды в термостате и в сосуде 2 достигает заданной величины включается вакуумный насос. Давление в сосуде 2 понижается. Момент закипания жидкости в этом сосуде определяем визуально. Как только вода закипит, фиксируем давление, при котором это произошло. После этого изменяется температура воды в термостате и опыт повторяется. Таким образом, последовательно фиксируется ряд состояний насыщения. Результаты экспериментов заносятся в таблицу.
Обработка результатов измерений.
Таблица
|
№ Опыта |
Баронометрическое давление Ро, бар |
Температура воды в термостате, t3, оС |
Давление в сосуде, при котором вода закипает, Рs, бар |
Табличное значение Рsтабл, бар |
Погрешность |
|
1 |
|||||
|
2 |
|||||
|
3 |
|||||
|
4 |
По результатам опытов строится кривая зависимости между температурой насыщения и давлением в координатах Р-t (рис.)
Для полученных в опыте точек, используя уравнение Клапейрона-Клаузиуса (1), вычисляется значение теплоты парообразования r
R=Тs(v2-v1)
Необходимые для этого расчёта величины удельных объёмов жидкости и пара на линии насыщения v1 и v2 берутся из таблиц термодинамических свойств водяного пара. Значения dРs/dТs получается, графически как тангенс угла наклона касательной к кривой насыщения, построенной в координатах Р-t в точке, для которой определяется теплота парообразования.
Расчитанные значения теплоты парообразования r нужно сравнить с табличными и вычислить относительную величину расхождения между ними. Данные внести в таблицу.
|
№ Опыта |
|
Rтабл, |
|
Проанализировать
полученные результаты и объяснить причины получаемых расхождений между опытными
и табличными данными.
Работа №5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ ПАРООБРАЗОВАНИЯ ВОДЫ
Цель работы: Определение калориметрическим методом теплоты парообразования воды при атмосферном давлении.
Введение.
Определение теплоты парообразования может быть произведено конденсационным методом, методом кипения или косвенным методом (например, акустическим). В данной работе применён конденсационный метод, представляющий собой чисто калориметрическое исследование.
При проведении эксперимента помимо калориметрических измерений должно точно фиксироваться давление или температура насыщения, так как теплота парообразования является их функцией.
В нашей установке калориметрический опыт протекает при постоянном давлении, что достигается сообщением с атмосферой ёмкости, в которой протекает процесс конденсации пара.
5.1 Описание установки.
Схема установки представлена на рис. 11
В испаритель 2 наливают воду, где она за счёт тепла электронагревателя 1 превращается в пар. Из испарителя пар поступает в калориметрическую систему 4. Калориметрическая система состоит из ёмкости с водой, в которой находится змеевик 7 со сборником конденсата 8. Для выравнивания температуры калориметрическая система оборудована мешалкой 5. Сборник конденсата сообщается с атмосферой, а так как калориметрическая система имеет комнатную температуру, которая ниже температуры насыщения, соответствующей атмосферному давлению, пар в змеевике конденсируется и собирается в сборнике и атмосферной трубке. Тепло конденсации воспринимается калориметрической системой, а соответствующее изменение её температуры фиксируется термометром 6. Испаритель оборудован предохранительным клапаном 3. Для уменьшения потерь калориметр закрывается крышкой.
5.2 Определение теплового значения калориметра.
Значение этой величины необходимо для расчёта количества тепла, воспринимаемого калориметром. Тепловое значение калориметра W численно равно количеству тепла, необходимому для изменения температуры калориметрической системы на один градус, т.е является её полной теплоёмкостью.
Для технических расчётов чаще всего достаточно значение величин с погрешностью 5%. В этом случае можно использовать расчётный метод определения W. В настоящее время принято учитывать полностью все металлические детали калориметра, а для неметаллических берётся только та их часть, которая погружена в калориметрическую жидкость (в нашем калориметре это дистиллированная вода).
Используя свойство аддитивности теплоёмкости системы, запишем
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГООБЪЁМА ПАРА
Цель работы. Определение удельного объёма пара по методу Майера.
Введение
Определение удельного объёма пара может быть произведено различными способами. Одним из наиболее простых является способ, предложенный Майером. Он основан на вытеснении паром данной жидкости определённого объёма воздуха.
При определении объёма пара по этому методу в обогреваемую колбу вводят, через иглу, шприцом спирт с заранее известной массой M. При нагревании жидкость превращается в пар объёмом V и вытесняет воздух из колбы в градуированную бюретку. Зная массу пара и определив из опыта объём пара, равный объёму вытесненного воздуха, находят удельный объём пара
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
r,
