Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

Лабораторная работа ’ 2 По дисциплине- Физика наименование учебной дисциплины согласно у.html

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-01-17

Федеральное агентство по образованию РФ

Национальный Минерально-Сырьевой Университет «Горный»

Лабораторная работа № 2

По дисциплине:     Физика   _________

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема:     Цикл тепловой машины.

Выполнил: студент  гр. ТПП-11    ______________       /Адршин К.Л./

                                  (подпись)                                  (Ф.И.О.)

Руководитель:        Доцент           ____________            /Космотынская Ю.В./

(должность)                     (подпись)                                         (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2012


Цель работы:
 исследование принципа работы простейшей тепловой машины в прямом и обращенном цикле.

 Тепловая машина— устройство, преобразующее тепловую энергию в механическую работу (тепловой двигатель) или механическую работу в тепло (холодильник). Преобразование осуществляется за счёт изменения внутренней энергии рабочего тела — на практике обычно пара или газа.

В промышленных тепловых машинах не применяется газ в качестве рабочего тела вследствие крайне низкого КПД, но для ознакомления с принципом работы тепловой машины газ в качестве рабочего тела удобен из-за простоты описания происходящих процессов. Рассмотрим основные этапы работы тепловой машины в прямом цикле. Предполагается, что в системе имеется неограниченный источник тепла, т.е. такой источник, который сохраняет свою температуру независимо от процессов теплообмена с ним. В качестве такого источника реально используется окружающая среда (уличный воздух, вода в больших водоемах). В качестве приемника тепла может выступать, например, воздух внутри помещения. За счет тепла источника газ в начале цикла сжатия приобретает температуру источника. В процессе сжатия температура газа повышается, избыточное тепло передается приемнику тепла. При этом часть тепла неизбежно теряется на нагрев частей установки и, в конечном итоге, возврат назад к источнику тепла. Поскольку масса газа в объеме цилиндра много меньше суммарной массы циркулирующей воды в теплоприемнике и деталей установки, теплом, потраченным на нагрев газа можно пренебречь, тогда уравнение теплового баланса за цикл сжатия можно записать в следующем виде:

где   - изменение температуры системы за один ход поршня;  

       - теплоемкость теплоприемника (воды);   

       - теплоемкость цилиндра и поршня;  

       - работа внешних сил по перемещению поршня.

Оценить работу  можно графически, построив график зависимости  по результатам измерения параметров состояния газа в процессе сжатия.


Экспериментальная установка

Схема установки изображена на рисунке ниже:

Назначение и характеристика основных элементов установки:

а) Термостатированный резервуар (1), с заключенным в нем цилиндром (2) с поршнем (3). Посредством штока (4) и реверсивного шагового привода (5) поршень может перемещаться в цилиндре. Управляется шаговый привод пультом (15), отображающим текущий объем под поршнем.

Параметры:

- объем под поршнем (геометрический):  Vmin = 0,5 л,  Vmax = 5 л;

- теплоемкость резервуара    400 Дж/С.

б) Термостаты. Термостатирование объема осуществляется прокачиваемой водой, температура которой поддерживается термостатами (8) и (9), настроенными на поддержание низкой и высокой температуры. Выбор термостата, вода из которого в данный момент подается в объем (1), осуществляется краном (10). Каждый термостат имеет собственный пульт управления: (16) и (17). Термостаты расположены ниже уровня цилиндра и при отключении циркуляционного насоса вода из рубашки цилиндра стекает в соответствующий термостат. Термостат может находится в трех состояниях:

 1) "ВЫКЛ" - переключатели [нагрев] и [цирк.] в положении [выключено], если в этом состоянии термостат подключен к системе краном (12), то в него стекает вода из рубашки цилиндра;

 2) "ВКЛ" - переключатели [нагрев] и [цирк.] в положении [включено], при этом на выходе термостата температура равна заданной регулятором [Уст. Т] независимо от величины температуры на входе;

 3) "ЦИРК." - переключатель [нагрев] в положении [выключено], переключатель [цирк.] в положении [включено], при этом температура на выходе термостата равна температуре на входе. Допускается любое состояние термостата при любом положении крана (10).

Параметры:

- диапазон задаваемых температур:  tmin = 10 C,  tmax = 98 C;

- объем циркулирующей воды:   1 л.

в) Система заполнения цилиндра. Для заполнения или вентиляции объема цилиндра служит кран  (11) - соединяет внутренний объем цилиндра с атмосферой.

г) Контроль давления. Для контроля давления служит мановакуумметр (12). Прибор постоянно подключен к внутреннему объему цилиндра. Показания прибора - относительно атмосферного давления.

Параметры:

- шкала мановакуумметра:    -0,1 0 1,2 МПа.

д) Измерение температуры внутри цилиндра осуществляется термопарой (6), индикация температуры - цифровой термометр (13). Для измерения температуры воды используется термопара (7), индикация температуры - цифровой термометр (14).

Параметры:

- шкала термометра:     0 200 С;

Результаты измерений и вычислений:

Цикл тепловой машины.

№ опыта

P,Па.

V,л.

T,К.

1

0

5

20

2

0.0010

4.95

20

3

0.0020

4.9

20

4

0.0031

4.85

20

5

0.0042

4.8

20

6

0.0053

4.75

20

7

0.0064

4.7

20

8

0.0075

4.65

20

9

0.0087

4.6

20

10

0.0099

4.55

20

Расчеты погрешности измерений:

Прямый

Косвенные

Графическая зависимость Р=Р(V)

Вывод:

В данной лабораторной работе я исследовал принцип работы простейшей тепловой машины в прямом и обращенном цикле. Оценил работу  графически, построив график зависимости  по результатам измерения параметров состояния газа в процессе сжатия.


1. БАРСЕЛОНА В ЕВРОПЕЙСКИХ ТУРНИРАХ Турнир Победитель
2. 00.00.00 ПЗ Лист
3. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата філологічних наук2
4. Истоки и основные течения институционализма
5. На тему- Расчет железобетонных конструкций Проверил-
6. Договор купли-продажи земельных участков
7. норма патология причинность логич
8. і Основними принципами виховання Дістервег вважав- природовіповідність культуровідповідність самодіяльн
9. Контрольная работапо таможенному правуВариант 3 Выполнила-
10. Неявные определения понятий
11. ~АЗА~ ГУМАНИТАРЛЫ~ ЗА~ УНИВЕРСИТЕТІ АО КАЗАХСКИЙ ГУМАНИТАРНОЮРИДИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Соци
12. деструктивную роль и причины традиционного характера специфичные для каждой страны но исторически ока.html
13. путь достижения его
14. жылды~ жас а~ыны наминациясы бойынша Дарын жастар сыйлы~ыны~ наминанты
15. Тема. Мифология и манипуляция С
16. объекты; субъекты; содержание земельных правоотношений.
17. уменье охватить полный образ предмета отчеканить изваять его
18. ЛЕКЦИЯ 4РАЗВИТИЕ КЛАССИЧЕСКОЙ ПОЛИТИЧЕСКОЙ ЭКОНОМИИ В ТРУДАХ ЭКОНОМИСТОВ XIX ВЕКА- ПОСЛЕДОВАТЕЛИ И ОППОНЕНТЫ1
19. торговлей свитерами
20. Тема 5- Документирование информационносправочных материалов современное деловое письмо