Краткие теоретические сведения Для вычисления количества теплоты, подводимой (или отводимой от тела) к телу, используется теплоемкость. <...> Истинной полной теплоемкостью тела (С, Дж/K) массой m (содержащего X моль вещества) называется отношение элементарного количества теплоты ,Qδ полученной телом в бесконечно малом процессе, к вызванному бесконечно малому изменению температуры dT: C Q .dT = δ Теплоемкость однородного вещества пропорциональна его массе m или X моль, содержащимся в данном теле. <...> Поэтому наряду с истинной полной теплоемкостью тела вводят истинные удельные теплоемкости (далее – удельная теплоемкость): • удельную массовую теплоемкость Сm (Дж/(кг⋅ K)): C CQ mT m m== ∂ ⎛⎞ ∂ ⎜⎟ ; ⎝⎠ • удельную мольную теплоемкость Cμ (Дж/(кмоль⋅ K)): C CQ . <...> Теплоемкости pC и VC являются функциями состояния вещества и всегда положительны. <...> При известных калорическом UU (, ) = V T и термическом p (, )pV T щества соотношение = СС pU V V =+⎡⎤ T⎣⎦ ∂ + (∂ ∂ ) (∂ pV // )Tp уравнениях состояния ве(1.1) позволяет установить связь между теплоемкостями pC и VC . <...> В частности, для идеального газа, для которого UU ()= T и pV = = mR ,T формула (1.1) может быть записана в виде соотношения Майера: для полных теплоемкостей – СС mRpV , = для удельных теплоемкостей – ⎧ =+ + ⎪ ⎨μ=μ ⎪ ⎩ газа с молярной массой , кг/кмоль; R0 8,314 кДж/(кмоль K) – универсальная газовая постоянная. где RR 0 / кДж/(кг K) – индивидуальная газовая постоянная μ =μ ⋅ = 4 ⋅ pm Vm pV СС R СС R 0 ; , + δ= равна нулю, а теплоемкость в изотермичеdT = формально равна ±∞. <...> Среди различных теплоемкостей особое место занимают теплоемкости при постоянных значениях давления p = const или объ Теплоемкости pC и VC зависят от термодинамических параметров, и прежде всего от температуры. <...> В инженерной практике тепловых расчетов используют среднюю теплоемкость ,C равную отношению количества теплоты Q к изменению температуры 21TT T Δ =− в данном процессе: 21 C Q TT в виде CCT dT T = Δ ∫ . <...> Связь между истинной и средней теплоемкостями выражается + 2 ; 2 0 (1.2) μC p и μC <...>
Сборник_лабораторных_работ_по_курсу_«Термодинамика».pdf
УДК 536.7
ББК 22.317
С23
А.В. Ковалев, А.Ю. Кулагин, И.Б. Павлова, Н.А. Россихин
Рецензент Н.П. Козлов
Авторы: В.Н. Афанасьев, Ю.М. Гришин,
С23
Сборник лабораторных работ по курсу «Термодинамика»
: метод. указания / В.Н. Афанасьев, Ю.М. Гришин,
А.В. Ковалев и др. ; под ред. В.И. Хвостова, Ю.М. Гришина.
– М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. – 67, [5] с. :
ил.
Приведены краткие теоретические сведения, описания лабораторных
установок, порядок выполнения лабораторных работ, контрольные
вопросы, а также список рекомендуемой литературы.
Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих курс
«Термодинамика».
Рекомендовано Учебно-методической комиссией НУК Э МГТУ
им. Н.Э. Баумана.
УДК 536.7
ББК 22.317
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
РАБОТА ТД-01. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗОБАРНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ
ВОЗДУХА .................................................................................................. 3
РАБОТА ТД-02. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ЭФФЕКТА
СГОРАНИЯ ВЕЩЕСТВА ........................................................................ 13
РАБОТА ТД-03. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ
В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ...................................... 25
РАБОТА ТД-04. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ ВО ВЛАЖНОМ ВОЗДУХЕ ............................................. 41
РАБОТА ТД-05. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА АДИАБАТИЧЕСКОГО
ТЕЧЕНИЯ ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ СУЖАЮЩЕЕСЯ СОПЛО ....... 55
ЛИТЕРАТУРА .............................................................................................. 69
Стр.70