Ć W I C Z E N I E N R C-6



Podobne dokumenty
Wyznaczenie sprawności grzejnika elektrycznego i ciepła właściwego cieczy za pomocą kalorymetru z grzejnikiem elektrycznym

Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyn i ich układów

Skraplanie gazów metodą Joule-Thomsona. Wyznaczenie podstawowych parametrów procesu. Podstawy Kriotechniki. Laboratorium

Ć W I C Z E N I E N R O-10

Ćwiczenie nr 6 BADANIE WYDAJNOŚCI KOMPRESOROWEJ POMPY CIEPŁA

19 ROZSZERZALNOŚĆ TERMICZNA. PRZEMIANY FAZOWE

TF-Odnawialne źródła energii-wprowadzenie do ćwiczeń. Gry dydaktyczne- zastosowanie TIK

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

Właściwości materii - powtórzenie

Ć W I C Z E N I E N R O-9

WYZNACZANIE PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO ZA POMOCĄ WAHADŁA REWERSYJNEGO I MATEMATYCZNEGO

Pomiar mocy pobieranej przez napędy pamięci zewnętrznych komputera. Piotr Jacoń K-2 I PRACOWNIA FIZYCZNA

INSTRUKCJA OBSŁUGI WD2250A. WATOMIERZ 0.3W-2250W firmy MCP

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

3. Poprawa współczynnika mocy. Pomiar mocy odbiorników jednofazowych

Metrologia cieplna i przepływowa

Dobór nastaw PID regulatorów LB-760A i LB-762

Laboratorium z Konwersji Energii. Ogniwo fotowoltaiczne

Sterowanie maszyn i urządzeń

OZNACZANIE CZASU POŁOWICZNEGO ROZPADU DLA NATURALNEGO NUKLIDU 40 K

Transport Mechaniczny i Pneumatyczny Materiałów Rozdrobnionych. Ćwiczenie 2 Podstawy obliczeń przenośników taśmowych

I B. EFEKT FOTOWOLTAICZNY. BATERIA SŁONECZNA

KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI dla uczniów gimnazjów województwa lubuskiego 23 marca 2012 r. zawody III stopnia (finałowe)

Temat: Funkcje. Własności ogólne. A n n a R a j f u r a, M a t e m a t y k a s e m e s t r 1, W S Z i M w S o c h a c z e w i e 1

3. BADA IE WYDAJ OŚCI SPRĘŻARKI TŁOKOWEJ

Ć W I C Z E N I E N R C-5

Ćwiczenie 1. Wyznaczanie molowego ciepła reakcji zobojętnienia

PARAMETRY TECHNICZNE PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Aparatura Przemysłu Chemicznego Projekt: Wymiennik ciepła

WYDZIAŁ MECHANICZNY Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji. Laboratorium Obróbki ubytkowej materiałów.

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

System centralnego ogrzewania

2.Prawo zachowania masy

Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych.

Politechnika Białostocka

Raport Badania Termowizyjnego

SYLABUS. stopnia Rodzaj przedmiotu

Termodynamika poziom podstawowy

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

Pomiary napięć i prądów w obwodach prądu stałego

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W PILE INSTYTUT POLITECHNICZNY. Zakład Budowy i Eksploatacji Maszyn PRACOWNIA TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ INSTRUKCJA

PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII

Gruntowy wymiennik ciepła PROVENT- GEO

Uzdatniacz wody. Instrukcja obsługi , ,

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. PRZEDSIĘBIORSTWO BRANŻOWE GAZOWNIA SERWIS SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Warszawa, PL

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2015/2016

INSTRUKCJA OBSŁUGI URZĄDZENIA: HC8201

Wymiana nawierzchni chodników oraz dróg dojazdowych wokół budynku, rozbiórka i ponowny montaż prefabrykowanego muru oporowego

BADANIE WPŁYWU ODCHYLEŃ NAPIĘCIA NA PRACĘ ODBIORNIKÓW ENERGII ELEKTRYCZNEJ

7. OPRACOWYWANIE DANYCH I PROWADZENIE OBLICZEŃ powtórka

Dr inż. Andrzej Tatarek. Siłownie cieplne

ST SPECYFIKACJA TECHNICZNA ROBOTY GEODEZYJNE. Specyfikacje techniczne ST Roboty geodezyjne

PROJEKTOWANIE PROCESÓW PRODUKCYJNYCH

Podstawy Elektroenergetyki 2

Bazy danych. Andrzej Łachwa, UJ, /15

Tester pilotów 315/433/868 MHz MHz

Model analityczny układu pneumatycznego hamulca pojazdu szynowego

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

CENTRALE WENTYLACYJNE NAWIEWNO WYWIEWNE Z ODZYSKIEM CIEPŁA ORAZ WILGOCI

tel/fax lub NIP Regon

888 A 888 V 1. ZASTOSOWANIE 2. BUDOWA GENERATOR NAPIĘCIA 3-FAZOWEGO L2 L3 N PE

LVI OLIMPIADA FIZYCZNA 2006/2007 Zawody II stopnia

Elektryczne ogrzewanie podłogowe fakty i mity

DTR.ZL APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ INSTRUKCJA OBSŁUGI (DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA)

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Korzyści energetyczne, ekonomiczne i środowiskowe stosowania technologii kogeneracji i trigeneracji w rozproszonych źródłach energii

Pojazd podstawowy AT. łączników w automatycznych. Wymaganie to nie dotyczy następuj. łączników. w: - od akumulatora do układu zimnego startu i wyłą

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

I. Minimalne wymagania. Tool Form s.c. Jacek Sajan, Piotr Adamiak. ul. Pafalu 11, Świdnica, NIP:

INSTRUKCJA BHP PRZY RECZNYCH PRACACH TRANSPORTOWYCH DLA PRACOWNIKÓW KUCHENKI ODDZIAŁOWEJ.

NACZYNIE WZBIORCZE INSTRUKCJA OBSŁUGI INSTRUKCJA INSTALOWANIA

Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2014/2015. Forma studiów: Stacjonarne Kod kierunku: 06.

HiTiN Sp. z o. o. Przekaźnik kontroli temperatury RTT 4/2 DTR Katowice, ul. Szopienicka 62 C tel/fax.: + 48 (32)

Materiały pomocnicze 8 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

MATEMATYKA 4 INSTYTUT MEDICUS FUNKCJA KWADRATOWA. Kurs przygotowawczy na studia medyczne. Rok szkolny 2010/2011. tel

PODSTAWY METROLOGII ĆWICZENIE 4 PRZETWORNIKI AC/CA Międzywydziałowa Szkoła Inżynierii Biomedycznej 2009/2010 SEMESTR 3

ĆWICZENIE NR 10. Pomiary w obwodach prądu stałego

Harmonogramowanie projektów Zarządzanie czasem

INSTRUKCJA TERMOSTATU

Opady atmosferyczne. O szyby deszcz dzwoni, deszcz dzwoni jesienny I pluszcze jednaki, miarowy, niezmienny,

PROFIBUS - zalecenia odnośnie montażu i okablowania instalcji sieciowych Profibus PNO Polska

PREFABRYKOWANE STUDNIE OPUSZCZANE Z ŻELBETU ŚREDNICACH NOMINALNYCH DN1500, DN2000, DN2500, DN3200 wg EN 1917 i DIN V

INŻYNIERIA TRANSPORTOWA TRANS OPRACOWANIE POMIARÓW RUCHU

Wzór Umowy. a... zwanym dalej Wykonawcą, reprezentowanym przez:

Badanie silnika asynchronicznego jednofazowego

SPIS TREŚCI do e-booka pt. Metody badań czynników szkodliwych w środowisku pracy

CYFROWY MIERNIK REZYSTANCJI UZIEMIENIA KRT 1520 INSTRUKCJA OBSŁUGI

LABORATORIUM FOTONIKI

SPRAWDZIANY Z MATEMATYKI

Modele odpowiedzi do arkusza próbnej matury z OPERONEM. Fizyka Poziom rozszerzony

LABORATORIUM DIAGNOSTYKI UKŁADÓW PODWOZIA SAMOCHODU Instrukcje do ćwiczeń

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

Techniczne nauki М.М.Zheplinska, A.S.Bessarab Narodowy uniwersytet spożywczych technologii, Кijow STOSOWANIE PARY WODNEJ SKRAPLANIA KAWITACJI

Pomiar prędkości dźwięku w metalach

14P2 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - II POZIOM PODSTAWOWY

KLUCZ PUNKTOWANIA ODPOWIEDZI

ANALOGOWE UKŁADY SCALONE

dyfuzja w płynie nieruchomym (lub w ruchu laminarnym) prowadzi do wzrostu chmury zanieczyszczenia

Transkrypt:

INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I TECHNOLOGII MATERIAŁÓW POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA MECHANIKI I CIEPŁA Ć W I C Z E N I E N R C-6 WYZNACZANIE SPRAWNOŚCI CIEPLNEJ GRZEJNIKA ELEKTRYCZNEGO

Ćwiczenie C-6: Wyznaczanie srawności cielnej grzejnika elektrycznego I. Zagadnienia do oracowania 1. Praca, moc rądu elektrycznego. 2. Zasada bilansu cielnego. 3. Cieło właściwe i jego definicja. 4. Metody omiaru srawności cielnej grzejnych urządzeń elektrycznych. 5. Rachunek błędu metodą różniczki zuełnej. II. Wrowadzenie teoretyczne Podtrzymywanie stałego natężenia rądu i stałego naięcia na końcach rzewodnika, rzez który łynie rąd, wymaga stałego doływu energii. Energia ta zużywana jest na ciągłe odnawianie ola elektrycznego. Jeżeli weźmiemy od uwagę rzewodnik, omiędzy którego końcami anuje naięcie U, a rzez rzewodnik w ciągu ewnego czasu t rzełynie ładunek q, to ole elektryczne rzesuwając ten ładunek wykona racę: W q U (1) Praca ta jest dostarczana z zewnątrz (ze źródła rądu) i zostaje zamieniona na cieło lub wykorzystana jako raca mechaniczna. Ilość cieła wydzielającego się w czasie w tej rzemiany określa rawo Joulea: gdzie: = I. t, I natężenie rądu, t czas jego rzeływu. U I t (2) Jeżeli na uformowanym w ostaci sirali grzejnej rzewodniku ustawimy naczynie z wodą, to nie wszystko cieło otrzymane w wyniku zamiany energii elektrycznej grzejnik oddaje wodzie. Część cieła obierana jest rzez obudowę grzejnika, która z kolei oddaje ewną ilość tej energii do otoczenia. Ilość cieła obrana rzez wodę, jest więc mniejsza od cieła wydzielanego rzez rąd. Stosunek: nazywamy srawnością grzejnika (często nazywana wydajnością). (3) Srawność można łatwo wyznaczyć orzez ogrzewanie wody w naczyniu od temeratury okojowej do temeratury wrzenia. Jeżeli ogrzejemy masę m w wody o temeraturze okojowej t 0 do temeratury końcowej t, to woda obierze cieło oisane równaniem: gdzie: c w cieło właściwe wody. w w 0 m c t t (4) 2

Ćwiczenie C-6: Wyznaczanie srawności cielnej grzejnika elektrycznego Z równania (2) znajdujemy ilość cieła Joulea, wydzielonego w grzejniku, a nastęnie mając zmierzoną ilość cieła obranego rzez wodę, można na odstawie równania (3) wyliczyć srawność cielną grzejnika: w w 0 (5) m c t t UIt Jeżeli srawność chcemy wyrazić w rocentach, wówczas: mc w w t t0 100% (6) UIt III. Zasada omiaru W celu zmierzenia racy rądu (ilości cieła wydzielanej rzez grzejnik) stosujemy układ omiarowy, jak na rysunku 1. Rys. 1. Schemat układu omiarowego Licznik energii elektrycznej (wydzielanego cieła w grzejniku) mierzy wartość energii E w dostarczonej do układu. Energię tę wyznaczamy jako różnicę wskazań licznika energii W k -W, gdzie: W k wskazanie końcowe licznika, W wskazanie oczątkowe licznika. Energia elektryczna zamieniana jest na cieło w grzejniku elektrycznym, który ogrzewa wodę o znanej masie m w w naczyniu. Pomiaru temeratury wody dokonujemy termometrem rtęciowym umieszczonym w naczyniu z wodą. Znając temeraturę końcową t k ogrzanej wody, temeraturę oczątkową t oraz masę wody m w w naczyniu, to cieło obrane rzez wodę liczymy ze wzoru: 3

Ćwiczenie C-6: Wyznaczanie srawności cielnej grzejnika elektrycznego m c t t w w k gdzie: c w = 4190 J/kg K, jest to cieło właściwe wody. Aby otrzymać srawność grzejnika w ostaci bezwymiarowej, należy energię dostarczoną do układu omiarowego wyrazić w dżulach (licznik energii odaje energię w kwh). 3 3 6 1 kwh 10 W 3,6 10 s 3,6 10 J. Wyrażenie na srawność grzejnika rzyjmie ostać: mwcw tk t % 6 3,6 10 W W k 100 3.1. Przykład Wykres wzrostu temeratury wody w grzejniku od czasu rzedstawiono na rys. 2. Z rzebiegu wykresu widać, że oczątkowo rzez ierwsze kilka minut, temeratura wzrasta wolniej niż w minutach nastęnych. Jest to sowodowane tym, że oczątkowo dużą część wydzielonego na sirali grzejnej cieła obiera obudowa grzejnika. Dlatego też wartość srawności wyliczona w drugim rzyadku (tzn. zakres zmniejszony) ma większą wartość niż rzy ełnym zakresie. Rys. 2. IV. Zestaw omiarowy Autotransformator, licznik energii elektrycznej, grzejnik, kalorymetr, termometr, woltomierz. 4

V. Przebieg ćwiczenia Ćwiczenie C-6: Wyznaczanie srawności cielnej grzejnika elektrycznego 1. Odmierzyć rzy omocy wagi m w = 0,5 kg wody i naełnić naczynie. 2. Odczytać na termometrze (o ustaleniu się) oczątkową temeraturę wody (z dokładnością do 0,5 K) oraz odczytać stan oczątkowy licznika energii W (z dokładnością do 0,001 kwh). 3. Włączyć, jednocześnie włączając stoer, rąd o naięciu U=220 V i odgrzewać wodę do temeratury 80-85 C. 4. Podczas ogrzewania dokonywać odczytu temeratury t k wody oraz licznika W k o = 1, 2, 3, 4, 6, 8.... m i n. 5. Powtórzyć identyczne czynności dla takiej samej masy wody rzy naięciu U=180 V. 6. Pomiary notować w tabeli. VI. Tabela omiarowa [min] T Stan licznika [kwh] [s] [C] [K] 0-1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 2 8 2 9 2 10 2 11 W k -W [kwh] [%] ełnego zakresu zmniejszonego zakresu J Uwaga! c w =..., odczytać z tablic. kg K VII. Oracowanie wyników 1. Sorządzić dla obu omiarów wykres wzrostu temeratury wody w czasie: t = f(). 2. Z rzebiegu zależności t = f() obliczyć wartość srawności : mwcw Tk T % 6 3,6 10 W W k 100 a. raz dla ełnego zakresu temeratury, b. drugi raz dla zakresu zmniejszonego, to jest od temeratury, w której zaczyna się rostoliniowa część wykresu. 5

Ćwiczenie C-6: Wyznaczanie srawności cielnej grzejnika elektrycznego 3. Dla orównania obliczamy również srawności w rzedziałach czasowych: 0-1, 1-2, 2-3, 3-4,... itd. VIII. Rachunek błędu 1. Obliczyć błąd bezwzględny metodą różniczki zuełnej: m T T W W m T T W W w k k w k k gdzie: m 1g - stanowi dokładność omiaru masy (dokładność wagi). T 0,5K - dokładność omiaru temeratury (dokładność termometru). W W 0,001kWh - dokładność licznika energii. k 2s - dokładność omiaru czasu. 2. Przerowadzić dyskusję uzyskanych wyników i orównać uzyskaną wartość średnią r śr z wartościami tablicowymi i wskazać na źródła ewentualnych różnic. IX. Literatura 1. T. Dryński - Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki", PWN, Warszawa, 1976r; 2. Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz. II, PWN, Warszawa, 1971 r 3. B. Jaworski, A. Dietłaf, M. Mirkowska, G. Siergiejew - Mechanika. Podstawy Fizyki Cząsteczkowej i Termodynamiki, Kurs fizyki, t.i,. PWN, Warszawa,1968 r 4. J. Lech Oracowanie wyników omiarów w laboratorium odstaw fizyki, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Wydział Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Częstochowa 2005r. 6