Файл: Исследование эффекта ДжоуляТомпсона при адиабатическом истечении газа.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 795

Скачиваний: 35

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯС
АНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра общей и технической физикиОтчётпо лабораторной работе №12«Исследование эффекта Джоуля-Томпсона при адиабатическом истечении газа»Выполнил: студент гр. РМ-22 __________ /Мялина А.А./ (подпись) (Ф.И.О.)Проверил: __________ / / (подпись) (Ф.И.О.)Санкт-Петербург2022 годЦель работы: определить изменение температуры углекислого газа при протекании через малопроницаемую перегородку при разных начальных значениях давления и температуры; вычислить коэффициенты Ван-дер-Ваальса a и b по результатам эксперимента.Явление, изучаемое в работе: Эффект Джоуля-Томсона при адиабатическом истечении углекислого газа. Сущность явления: изменение температуры газа при адиабатическом расширении газа без совершения им полезной работы.Экспериментальная установка:1-теплоизоляционная защита, 2-каналы пористой перегородки, 3-трубка с пористой перегородкой, 4-пористая перегородка, 5-теплообменник, 6-магистраль, 7-кран, перекрывающий поток газа, 8-редуктор, регулирующий давление газа, 9-баллон с газом, 10-индикатор, отображающий температуру воды, 11-термопара, 12-термостат, 13-индикатор, отображающий дифференциальную температуру, 14-пульт, 15-дифференциальный термометр, 16-манометр, контролирующий давление газа.Основные расчетные формулы:

  1. Перепад давлений в теплоизолирующей трубке
, где ; ;

  1. Коэффициент Джоуля-Томпсона
, где коэффициент Джоуля -Томсона, = ; - разность температур, = ; - постоянная Ван-дер-Ваальса, = ; - универсальная газовая постоянная, ; - температура газа, = К; - постоянная Ван-дер-Ваальса, = ; - молярная теплоёмкость при постоянном давлении, =41 .3.Температура инверсии:

, где - температура инверсии, = .4.Температура критическая: , где - температура критическая.Формулы косвенных погрешностей:

  1. Абсолютная погрешность измерений коэффициента Джоуля-Томсона:
, где средняя арифметическая ошибка. = К; приборная погрешность барометра, = Па; результат изменения температур, = К; результат изменения давлений, = Па; коэффициент Джоуля -Томсона, = .

  1. Абсолютная погрешность измерений температуры инверсии:
, где - температура инверсии, = . погрешность измерения коэффициента ,

;

погрешность измерение коэффициента b, = ;

- постоянная Ван-дер-Ваальса, = ;

- постоянная Ван-дер-Ваальса, = .


  1. Абсолютная погрешность измерения температуры критической:
, где - температура критическая; абсолютная погрешность измерений температуры инверсии; - температура инверсии, = .

  1. Относительная погрешность измерения коэффициента Джоуля-Томсона:
, где абсолютная погрешность измерений коэффициента Джоуля-Томсона, коэффициент Джоуля -Томсона, = .Погрешность прямых измерений:Погрешность дифференциальной температуры, 0,01Погрешность термостата, 1Погрешность давления на манометре 0,05MПаПогрешность давления регулирующего вентиля
0,5 атм

Физ. величина

T







a

b

Тинв

Тк

Ед. изм
№ опыта



105 Па







10¯5

К

К

1

25

0,9

9,57

9,625

0,55

3,417

417,5

61,9

2

25

0,8

8,48

3

25

0,7

7,40

4

25

0,6

6,32

5

25

0,5

5,25

6

45

0,9

8,58

9,250

7

45

0,8

7,61

8

45

0,7

6,65

9

45

0,6

5,69

10

45

0,5

4,73

11

75

0,9

7,49

8,765

12

75

0,8

6,65

13

75

0,7

5,82

14

75

0,6

4,88

15

75

0,5

4,15