2. PRAKTYCZ A REALIZACJA PRZEMIA Y ADIABATYCZ EJ

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "2. PRAKTYCZ A REALIZACJA PRZEMIA Y ADIABATYCZ EJ"

Helena Malinowska
6 lat temu
Przeglądów:

1 . PRAKTYCZ A REALIZACJA PRZEMIA Y ADIABATYCZ EJ. Wroadzene Przemana jest adabatyczna, jeśl dla każdych dóch stanó l, leżących na tej rzemane Q - 0. Z tej defncj ynka, że aby zrealzoać yżej ymenony roces, n. eksansję gazu cylndrze z ruchomym tłokem, to cylnder tłok muszą być ykonane z materału będącego doskonałym zolatorem celnym. Analogczne, jeśl oróżna sę zbornk naełnony cześnej gazem (oetrzem) rzez otarce zaoru, to aby stan gazu zbornku zmenał sę edług adabaty, ścany zbornka muszą być dealne zoloane termczne. Poneaż ne ma doskonałej zolacj, ęc raktyce możemy co najyżej zrealzoać adabatę rzyblżenu. Marą tego rzyblżena jest skaźnk: Y gdze: U Q z U Q z l- - całkota lość ceła (dodatna lub ujemna) dostarczona do gazu czase τ, U U - całkota zmana energ enętrznej gazu rzy rzejścu od stanu do stanu. Jeśl Y O, to oznacza, że zrealzoano adabatę. W rzecnym yadku zależnośc od konkretnej artośc tego skaźnka można móć o adabace zrealzoanej z dokładnoścą ynkającą z artośc Y. Dla konkretnego rocesu oszacoane stona rzyblżena adabaty ymaga ęc omaru elkośc ystęujących e zorze (l). Ne jest to zadane łate. Problem sosób stotny uraszcza sę, jeśl należy zrealzoać adabatę dla gazu sełnającego rónane Claeyrona oraz arunek c v const. Wtedy boem adabata jest oltroą tzn. jej rónane układze sółrzędnych ( - υ) ma ostać: υ k dem () Wykładnk k (ykładnk adabaty) jest zązany z elkoścam c v c rónanem: k c / c v (3) W układze logarytmcznym rónane to rzekształca sę rostą. (). Cel dośadczena Celem dośadczena jest: sradzć, czy adabata gazu doskonałego jest oltroą, sradzć, że dekomresja zbornka ze srężonym oetrzem jest rocesem ( rzyblżenu) adabatycznym, oszacoać dokładność realzacj adabaty.

2 .3 Os dośadczena. 7. Zbornk A B o stałej objętośc V należy naełnć oetrzem aż do uzyskana nadcśneń odoedno A oraz B (n. skazanych arkuszu omaroym) celu uzyskana relacj: A > B o (4) gdze o cśnene otoczena, A o + A oraz B o + B. Temeratura gazu zbornkach ma być, o zakończenu omoana (należy omoać ool, a o naomoanu odczekać aż cśnene zbornku sę ustablzuje), róna temeraturze otoczena t o tzn.: t A t B t o (5). Należy na okres (około) sekundy otorzyć zaór łączący zbornk A B. Nastęuje szybk rzeły oetrza, który kończy sę gdy yrónają sę cśnena tzn.: A B m > o (6) Temeratury osągają tedy artośc: t A < t o, t B > t o (7)

3 3 Uaga: Cśnena m ne merzy sę oneaż dla gazu doskonałego może być oblczone z zoru: A+ B m Wyroadzene zoru: W rzedzale czasu od otarca zaoru do jego zamknęca ne jest ykonyana raca zenętrzna, a dołyy ceła są znkome z oodu dużej szybkośc rocesu. Dlatego można rzyjąć że całkota energa enętrzna układu ne zmena sę ( faze yrónyana temeratur już tak ne jest! ) Dla gazu doskonałego energa enętrzna dana jest zorem: V U + U 0 k Wobec tego arunek stałośc energ dla układu yraża rónane: A V + k B V k AV k Podstaając A B m otrzymuje sę szukany zór. BV + k 3. Po zamknęcu zaoru należy odczekać aż temeratura oetrza zbornkach onone osągne artość t A3 t B3 t o (8) Wóczas można odczytać cśnena A3 ylczyć artość A3 : A3 > B3 > o (9) Osane yżej czynnośc należy otórzyć dla klku różnych cśneń B tej samej artośc oczątkoej cśnena A. Rys. Tak ygląda roces dekomresj zbornku A rzedstaony układze ( - υ) Oboązują nastęujące zależnośc: T < T o A m (,,...,5) T 3 T o A3 m

4 4 υ (R 0,87 kj/kg K) 0 0 RT0 m + A B A o + ( ) A B 0 + ( ) B ( ) A ( ) A - stałe n. 800 mm H 0 ( to jest ażne aby być stale na tej samej oltroe). ( - 0, 50, 300, 450, 600, mm H 0 ) B o + ( ) A+ o+ ( ) B m lub m o ( ) A + ( ) B + A3 o + ( ) A3 Stany gazu, leżą na oltroe, obec tego sełnają rónane υ dem: Aυ A Aυ A mυ A υ A stąd: A υ A Stany gazó 3 leżą na zoterme T T o obec tego sełnają rónane: Aυ A A A3 3υ Poneaż υ to A3 υ A Aυ A A A 3υ υ A υ A A A 3 ostateczne: A A A A3 lub A A3 Logarytmując otrzymuje sę: A3 A A3 A A ln ln co można zasać ostac: m η ξ

5 5.4 Oracoane ynkó.. Wynk omaró umeścć tabel Tabela ynkó omaró ( ) A 800 mm H 0 ustalć ( ustalć ) B ( merzyć ) A 3 ylczyć m ylczyć A A 3 ylczyć. Oblczyć : PA η ln P m P ξ ln P A A3 3. Oblczone artośc η ξ stać do tabel ( ) B η ξ rzedstać na ykrese η f(ξ). 4. Wyznaczyć tz. lnę trendu ostac η ξ + u (elomanu erszego stona). 5. Wyznaczyć ostać analtyczną ln trendu (rónane) oraz sółczynnk determnacj R. Tak yznaczona artość jest rzyblżenem ykładnka k adabaty gazu doskonałego. 6. Wyznaczyć skaźnk dokładnośc oszacoana Y oraz błąd zględny omaru b (yznaczonej artośc stosunku do oczekanej artośc k). Oszacoane dokładnośc odzoroana adabaty We stęe odano że można dokładność tego oszacoana określć skaźnkem: Y Qz U U qz u u Poneaż k dem ( bo zrealzoana rzemana jest oltroą ), to ceło tej rzemany Q - m c (T T ) oraz

6 6 c c σ R Poneaż U U m c v (T T ) Podstaając / zależnośc do Y otrzymuje sę: k Y Dla oetrza k,4 Wyznaczene błędu zględnego omaru: b k k 00,%

7 7 zór tabel Ć. Praktyczna realzacja rzemany adabatycznej data:... godz.:... Układ omaroy : Tabela ynkó omaró o, hpa/ o, mm H O / 800 mm H 0 ustalć ( ) A ( ustalć ) B ( merzyć ) A 3 ylczyć m ylczyć A A 3 ylczyć Dane do ykresu - oblczone artośc η ξ : ( ) B η ξ Układ omaroy : Tabela ynkó omaró o, hpa/ o, mm H O / 800 mm H 0 ustalć ( ) A ( ustalć ) B ( merzyć ) A 3 ylczyć m ylczyć A A 3 ylczyć Dane do ykresu - oblczone artośc η ξ : ( ) B η ξ

Podobne dokumenty

2 PRAKTYCZNA REALIZACJA PRZEMIANY ADIABATYCZNEJ. 2.1 Wprowadzenie

2 PRAKTYCZNA REALIZACJA PRZEMIANY ADIABATYCZNEJ. 2.1 Wprowadzenie RAKTYCZNA REALIZACJA RZEMIANY ADIABATYCZNEJ. Wprowadzene rzeana jest adabatyczna, jeśl dla każdych dwóch stanów l, leżących na tej przeane Q - 0. Z tej defncj wynka, że aby zrealzować wyżej wyenony proces,