Ауаның меншікті жылусыйымдылығын ағынды калориметр әдісімен анықтау

Коммерциялық емес ашық акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Жылуэнергетика және жылутехника институты

Жылуэнергетикалық қондырғылар кафедрасы

1 зертханалық жұмыс

Жылутехника және жылуэнергетика негіздері

Тақырыбы: «Ауаның меншікті жылусыйымдылығын ағынды калориметр әдісімен анықтау»

Мамандығы: 5В071800 – Электроэнергетика

Орындаған: Тобы:

Тексерген:

____________ _________ «__» _____2022 ж

      (бағасы)                   (қолы)

Алматы, 2022

Жұмыстың мақсаты. Атмосфералық қысымдағы ауаның меншікті жылусыйымдылығын тәжірибелік анықтау мен ағынды калориметр әдісін игеру.  

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 ср мен cv (кДж/(кгК)), көлемдік c’v (кДж/(м3К)) және мольдік μср мен μcv (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)[pic 1]

Дененің m, кг не μ, кг/кмоль маңызына, не физикалық қалыпты (tқ = 0 0C, рқ = 101 325 Па) күйдегі Vқ, қм3 көлеміне келтірілген жылусыйымдылықты меншікті маңыздық (сх = Cx/m, Дж/(кгК), қалыпты көлемдік (сх’ = Cx/Vқ, Дж/(қм3К) не мольдік (схμ = Cxμ/m, Дж/(кмольК) жылусыйымдылық дейміз. Бұл меншікті жылусыйымдылықтардың арақатынасы келесі болады

                                  (1.2)[pic 2]

Бұлардағы Qτ - жұмыс денеге берілетін (не одан алынатын) жылу, Дж; q = Qτ/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;

сх – х = p, v, T = тұрақты құбылыстардағы меншікті (ауаға t = 0 0C-де) маңыздық (ср = 1,0036, cv = 0,7164 кДж/(кгК)), көлемдік (с’р = cpρ = 1,0036∙1,293 = 1,2971, c’v = 0,9261 кДж/(қм3К)), мольдік (μср = 28,96∙1,0036 = 29,073, μcv = 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

                                            c(T) = c0 + aT +bT2 + ...,                                  (1.3)

                                                    (1.4) [pic 3]

Мүлтіксіз газдардың Майер теңдеуі:  

                                                  cp −c𝜈 = R,                                                  (1.5)

мұндағы R – газ тұрақтысы (ауаға R = Rμ/μ = 8314Дж/(кмольК)/28,96 (кг/кмоль) = 287,0 Дж/(кгК)).