Лабораторный практикум по курсу общей теплотехники, страница 11

          Разлагая логарифмы отношения в ряд, и ограничиваясь линейным приближением, получаем зависимость:

                                           (2.8)

          Поскольку в данное выражение входят разности давлений, то от абсолютных давлений ( p, pиp) можно перейти к избыточным ( HиH), измеряемым опытным путём. Тогда, учитывая, что давление в конце адиабатного расширения  ( p)    равно атмосферному  ( В ), будем иметь:

                           (2.9)

Избыточные  давления   HиHможно  подставлять в  полученную  формулу в мм вод.ст.

4. Порядок  выполнения  работы

     1. По результатам подготовки к лабораторной работе привести в отчёте ответы на контрольные вопросы.

2. Ознакомиться на стенде с устройством и работой  лабораторной  установки.

     3.  Записать барометрическое давление  В,  мм рт.ст. 

     4. Согласно  p-v диаграмме (рис.2.2) на установке провести следующие четыре тepмодинамических процесса.

Процесс 1 (линия 0-1)  – нагнетание воздуха.

     4.1. Открыть и закрыть выпускной кран 2 для выравнивания давления в сосуде с атмосферным давлением.

     4.2. Открыть кран 5.

     4.3. С помощью нагнетателя 4 закачать воздух в сосуд так, чтобы полный перепад давления (H)  по манометру  составил   примерно 250…300 мм вод.ст. (точка 1, рис. 2.2, с давлением p). При нагнетании воздуха в сосуд происходит увеличение его давления и температуры. По достижении указанного перепада давления поворотом крана 5 сосуд отключается от нагнетателя.

Процесс 2 (линия 1-1) – изохорный процесс охлаждения (v=const).

     4.4. Наблюдать по манометру 3 за процессом установления равновесия, при котором воздух в сосуде вновь принимает температуру окружающей среды. Равенство температур воздуха в сосуде и окружающей среде соответствует установившемуся перепаду давлений (H) по манометру (точка 1 с давлением p).

                   Процесс 3 (линия 1-2)  – быстрое адиабатное расширение (s=const).

     4.5. Резко открыть и сразу закрыть кран 2 (обеспечивается адиабатный процесс расширения воздуха). При этом давление воздуха в сосуде успевает расшириться до атмосферного давления, т.е. p = B.  Этот процесс должен быть предельно кратковременным, чтобы его можно было считать адиабатным.

Процесс 4 (линия 2-3) – изохорный нагрев воздуха (v=const).

     4.6. После закрытия крана 2 наблюдать по манометру 3 за процессом установления равновесия, при котором воздух в сосуде принимает температуру окружающей среды. Так как адиабатное расширение газа в сосуде протекает с понижением температуры, то после закрытия крана происходит процесс установления равновесия с окружающей средой, при котором воздух в сосуде нагреваться при постоянном объеме (линия 2-3) за счет теплообмена с окружающей средой. Процесс прекращается, когда температуры в сосуде и в помещении выравниваются, что соответствует установившемуся перепаду давлений  Hпо манометру   (точка 3, рис. 2.2,  с давлением  p).  Таким образом,