POLITECHNIKA RZESZOWSKA

Podobne dokumenty
Doświadczenie B O Y L E

Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 4

[1] CEL ĆWICZENIA: Identyfikacja rzeczywistej przemiany termodynamicznej poprzez wyznaczenie wykładnika politropy.

Przemiany termodynamiczne

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Spis treści. Przedmowa WPROWADZENIE DO PRZEDMIOTU... 11

WŁAŚCIWOŚCI GAZÓW 3.1. PODSTAWY TEORETYCZNE

MECHANIKA PŁYNÓW LABORATORIUM

Zakład Podstaw Konstrukcji i Maszyn Przepływowych. Instytut Inżynierii Lotniczej, Procesowej i Maszyn Energetycznych. Politechnika Wrocławska

WYKŁAD 2 TERMODYNAMIKA. Termodynamika opiera się na czterech obserwacjach fenomenologicznych zwanych zasadami

BADANIE SPRĘŻARKI TŁOKOWEJ.

Badanie zależności temperatury wrzenia wody od ciśnienia

WYZNACZENIE CHARAKTERYSTYKI ANTYKAWITACYJNEJ NADWYŻKI WYSOKOŚCI CIŚNIENIA METODĄ DŁAWIENIOWĄ

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

Pomiary elektryczne wielkości nieelektrycznych

Automatyka i pomiary wielkości fizykochemicznych. Instrukcja do ćwiczenia III. Pomiar natężenia przepływu za pomocą sondy poboru ciśnienia

Wykład 7 Entalpia: odwracalne izobaryczne rozpręŝanie gazu, adiabatyczne dławienie gazu dla przepływu ustalonego, nieodwracalne napełnianie gazem

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).

100 29,538 21,223 38,112 29, ,118 24,803 49,392 41,077

Zakład Podstaw Konstrukcji i Maszyn Przepływowych. Instytut Inżynierii Lotniczej, Procesowej i Maszyn Energetycznych. Politechnika Wrocławska

4. 1 bar jest dokładnie równy a) Pa b) 100 Tr c) 1 at d) 1 Atm e) 1000 niutonów na metr kwadratowy f) 0,1 MPa

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTRUKCJA Z LABORATORIUM W ZAKŁADZIE BIOFIZYKI. Ćwiczenie 5 POMIAR WZGLĘDNEJ LEPKOŚCI CIECZY PRZY UŻYCIU

Metrologia cieplna i przepływowa

3. Przyrost temperatury gazu wynosi 20 C. Ile jest równy ten przyrost w kelwinach?

Wykład 1 i 2. Termodynamika klasyczna, gaz doskonały

WYTWORNICA PIANY PROCAR TYP: SCX/24, SCX/50

Ćwiczenie nr 22: PróŜnia. Własności gazów

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

Metrologia cieplna i przepływowa

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wyznaczanie ciepła właściwego cieczy metodą kalorymetryczną

Metrologia cieplna i przepływowa

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Transport Studia I stopnia

K raków 26 ma rca 2011 r.

GAZ DOSKONAŁY W TERMODYNAMICE TO POJĘCIE RÓŻNE OD GAZU DOSKONAŁEGO W HYDROMECHANICE (ten jest nielepki)

Podstawy termodynamiki

WYZNACZANIE STOSUNKU c p /c v

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 3

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wyznaczanie entalpii parowania wody na podstawie pomiaru temperaturowego współczynnika prężności pary

Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej

prędkości przy przepływie przez kanał

Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 7

Termodynamika techniczna Thermodynamics. Inżynieria Środowiska I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI

ĆWICZENIE NR 2 FILTRACJA PRASA FILTRACYJNA

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

Obiegi gazowe w maszynach cieplnych

Wykład FIZYKA I. 14. Termodynamika fenomenologiczna cz.ii. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Zadanie 1. Zadanie: Odpowiedź: ΔU = 2, J

Spis treści. PRZEDMOWA. 11 WYKAZ WAśNIEJSZYCH OZNACZEŃ. 13 I. POJĘCIA PODSTAWOWE W TERMODYNAMICE. 19

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 25: Interferencja fal akustycznych. Prędkość dźwięku.

Metrologia cieplna i przepływowa

Wykład 7: Przekazywanie energii elementy termodynamiki

POMIARY WILGOTNOŚCI POWIETRZA

Zadanie 1. Zadanie: Odpowiedź: ΔU = 2, J

Gaz rzeczywisty zachowuje się jak modelowy gaz doskonały, gdy ma małą gęstość i umiarkowaną

TERMODYNAMIKA FENOMENOLOGICZNA

3. Przejścia fazowe pomiędzy trzema stanami skupienia materii:

Zasady oceniania karta pracy

Wojskowa Akademia Techniczna Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 1

Dr inż. Zenon Spik POLITECHNIKA WARSZAWSKA KS-INSTAL sp. z o.o.

SPRĘŻ WENTYLATORA stosunek ciśnienia statycznego bezwzględnego w płaszczyźnie

Temodynamika Roztwór N 2 i Ar (gazów doskonałych) ma wykładnik adiabaty κ = 1.5. Określić molowe udziały składników. 1.7

Temperatura jest wspólną własnością dwóch ciał, które pozostają ze sobą w równowadze termicznej.

Prawa gazowe- Tomasz Żabierek

TRANSPORT NIEELEKTROLITÓW PRZEZ BŁONY WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PRZEPUSZCZALNOŚCI

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Zadania domowe z termodynamiki I dla wszystkich kierunków A R C H I W A L N E

M. Chorowski, Podstawy Kriogeniki, wykład Chłodziarki z regeneracyjnymi wymiennikami ciepła.

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Awaryjne przetłaczanie amoniaku w zdarzeniach komunikacyjnych założenia metody. Warszawa, 01 grudzień 2014r. Barszcz Robert

AKADEMIA GÓRNICZO HUTNICZA INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH: TECHNIKA PROCESÓW SPALANIA

OZNACZENIE WILGOTNOSCI POWIETRZA 1

1. 1 J/(kg K) nie jest jednostką a) entropii właściwej b) indywidualnej stałej gazowej c) ciepła właściwego d) pracy jednostkowej

Sprawdzanie prawa Ohma i wyznaczanie wykładnika w prawie Stefana-Boltzmanna

Para wodna najczęściej jest produkowana w warunkach stałego ciśnienia.

Rok akademicki: 2012/2013 Kod: RBM s Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Statyka płynów - zadania

Katedra Sieci i Instalacji Sanitarnych Dr hab. inż. Łukasz Orman. Prof. dr hab. inż. Andrzej Kuliczkowski

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (rzeczywistego) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH. Opracował. Dr inż. Robert Jakubowski

4. Przyrost temperatury gazu wynosi 20 C. W kelwinach przyrost ten jest równy

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego

1. PIERWSZA I DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI TERMOCHEMIA

Jeżeli czegoś nie można zmierzyć, to nie można tego ulepszyć... Lord Kelvin (Wiliam Thomas)

Wydział Elektryczny, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Laboratorium Przetwarzania i Analizy Sygnałów Elektrycznych

Metodyka szacowania niepewności w programie EMISJA z wykorzystaniem świadectw wzorcowania Emiotestu lub innych pyłomierzy automatycznych

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Zakład Podstaw Konstrukcji i Maszyn Przepływowych. Politechnika Wrocławska. Wydział Mechaniczno-Energetyczny INSTRUKCJA

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Ćwiczenie nr 254. Badanie ładowania i rozładowywania kondensatora. Ustawiony prąd ładowania I [ ma ]: t ł [ s ] U ł [ V ] t r [ s ] U r [ V ] ln(u r )

Chemia fizyczna/ termodynamika, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 1

Ćwiczenie laboratoryjne z Ogrzewnictwa i Wentylacji. Ćwiczenie Nr 12. Temat: RÓWNOWAśENIE HYDRAULICZNE INSTALACJI

Przegląd termodynamiki II

Rodzaje pracy mechanicznej

TERMODYNAMIKA. przykłady zastosowań. I.Mańkowski I LO w Lęborku

Transkrypt:

POLITECHNIKA RZESZOWSKA Katedra Termodynamiki Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego pt. WYZNACZANIE WYKŁADNIKA ADIABATY Opracowanie: Robert Smusz

1. Cel ćwiczenia Podstawowym celem niniejszego ćwiczenia jest określenie rzeczywistej wartości wykładnika adiabaty dla powietrza traktowanego jako gaz półdoskonały. 2. Wprowadzenie Założenia leżące u podstaw gazu doskonałego nie są spełnione przez gazy rzeczywiste. Cząsteczki gazów rzeczywistych mają pewną objętość własną oraz co istotne występują miedzy nimi siły oddziaływań międzycząsteczkowych. Odstępstwa te wzrastają w miarę wzrostu ciśnienia i spadku temperatury. Tak na przykład dla powietrza o ciśnieniu 100 bar i temperaturze 373 K błąd wynikający z zastosowania równania Clapeyrona wynosi około 2,4%. Ważną charakterystyczną wielkością jest stosunek nazywany wykładnikiem adiabaty. Dla gazów doskonałych jest on stały, ponieważ oraz. Natomiast dla gazów półdoskonałych jest funkcją temperatury;, a dla rzeczywistych zależy od temperatury i ciśnienia. W niniejszym ćwiczeniu powietrze traktuje się jako gaz półdoskonały tzn., że: - obowiązuje termiczne równanie stanu - ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu oraz ciepło właściwe przy stałej objętości są jedynie funkcjami temperatury; wykładnik adiabaty jest również jedynie funkcją temperatury; Wyznaczanie wykładnika adiabaty metodą Clementa-Desomersa Zbiornik o stałej objętości napełnia się badanym gazem (w naszym przypadku powietrzem) do ciśnienia p 1 większego od ciśnienia otoczenia p ot. Po napełnieniu należy odczekać tak długo aż temperatury: w zbiorniku i otoczenia będą sobie równe T 1 =T ot. Następnie zostaje otwarty zawór w zbiorniku, przez który następuje gwałtowny wypływ gazu (powietrza) do otoczenia przy czym ciśnienie w zbiorniku spada aż do osiągniecia ciśnienia otoczenia p 1 =p ot. W związku z tym, że wypływ gazu jest bardzo gwałtownym można przyjąć założenie, że podczas tej przemiany ciepło jakie zostało wymienione pomiędzy zbiornikiem a otoczeniem jest równe zeru. Wobec tego mamy do czynienia z izentropową przemianą otwartą.

Natychmiast po wyrównaniu się ciśnień zbiornika i otoczenia zostaje zamknięty zawór. Po pewnym czasie od zamknięcia zaworu temperatura gazu w zbiorniku osiąga poziom temperatury otoczenia T 3 =T ot, zaś ciśnienie panujące w zbiorniku wzrasta do wartości p 3 >p ot. Podczas tej przemiany zbiornik pozostawał zamknięty, a więc miała tutaj miejsce przemiana izochoryczna. Dla przemiany 1-2 słuszne jest równanie: ( ) (1) Natomiast przemianę 2-3 opisuje równanie (2) Wobec p 2 =p ot oraz T 3 =T ot można zapisać (3) Wstawiając (3) do (1) otrzymuje się ( ) (4) Logarytmując obustronnie równanie (4) oraz odpowiednio przekształcając uzyskuje się: ( ) ( ) (5) 3. Stanowisko pomiarowe oraz przebieg pomiaru.

1- Zbiornik 2- Manometr 3- Zawór spustowy 4- Zawór odcinający 5- Kompresor 6- Termopara do pomiaru temp. wewnątrz zbiornika 7- Termopara do pomiaru temp. otoczenia 8- Przełącznik 9- Termostat temperatury odniesienia 10- cyfrowy miernik temperatury Tok postępowania przy realizacji pomiaru Zamykając zawór (3) i otwierając zawór (4) uruchomić sprężarkę (5), która rozpocznie napełnianie zbiornika (1) badanym gazem. Gdy manometr (2) wskaże odpowiednie nadciśnienie zamyka się zawór (4) i równocześnie wyłącza sprężarkę (5). Następnie kontrolując temperaturę w zbiorniku termoparą (6) i temperaturę otoczenia termoparą (7) należy odczekać tak długo, aż temperatura w zbiorniku osiągnie poziom temperatury otoczenia. Jeśli ten stan został osiągnięty należy odczytać nadciśnienie jakie panuje w zbiorniku wykorzystując manometr (2). Jeżeli wszystkie te czynności zostały wykonane należy gwałtownie otworzyć zawór (3), po czym gdy, nadciśnienie w zbiorniku osiągnie zero, należy ponownie zamknąć zawór (3). Po upływie pewnego czasu, gdy temperatura w zbiorniku i otoczenia wyrównają się, dokonuje się ponownego odczytu nadciśnienia w zbiorniku p m3. 4. Opracowanie wyników pomiarów W celu obliczenia wykładnika adiabaty trzeba posłużyć się wzorem (5) w którym: p ot ciśnienie barometryczne, p 1 bezwzględne ciśnienie powietrza w zbiorniku, p 3 bezwzględne ciśnienie po wyrównaniu się temperatur w zbiorniku i otoczenia. Zmierzone i obliczone wartości należy zestawić w tabeli np. według załączonego wzoru:

Lp. p ot p m1 p m3 p 1 p 3 T ot 1 2 n Gdzie p m1, p m3 ciśnienie manometryczne. Po wykonaniu pomiarów należy przeprowadzić rachunek błędów oraz porównać wyliczone wartości wykładnika adiabaty z wartościami tabelarycznymi. Wyciągnąć wnioski oraz wyjaśnić występujące rozbieżności.