Теплоёмкость

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Бийский технологический  институт (филиал)

федерального  государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский  государственный технический университет

им. И.И. Ползунова» 
 
 
 
 
 
 

Кафедра ТГВ ПАХТ 
 
 
 
 

ТЕПЛОЁМКОСТЬ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:                                                              ст. гр. ТГВ-91 Новиков А.В. 
 

Проверил:                                                              проф. каф. ТГВ ПАХТ Ленский М.А 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Бийск 2011

Задание №1

Вариант 1 

  Постоянную прибора определяют по стандартным калибровочным веществам.

  Определяем  значение коэффициента  К_Т опираясь на данные значение в Таблице 1.  

Таблица 1 – Значения коэффициента при различных температурах

 

Кт₂₅=×25+0,299 = 0,3270

Кт₅₀=×50+0,299 = 0,3550

Кт₇₅=×75+0,299 = 0,3830

Кт₁₀₀=0,4110

Кт₁₂₅=×25+0,411 = 0,4070

Кт₁₅₀=×50+0,411 = 0,4025

Кт₁₇₅=×75+0,411 = 0,3980

Кт₂₀₀=0,3940

Кт₂₂₅=×25+0,394 = 0,4110

Кт₂₅₀=×50+0,394 = 0,4285

Кт₂₇₅=×75+0,394 = 0,4460

Кт₃₀₀=0,4630

Кт₃₂₅=×25+0,463 = 0,4510

Кт₃₅₀=×50+0,463 = 0,4390

  Рассчитаем  значение теплоемкости в каждом интервале по формуле:

   

,   

где,    – теплоемкость в исследуемом интервале, ;

     – масса навески образца,  кг;

     – постоянная прибора;

     – время запаздывания температуры  на тепломере в экспериментах  с пустой ампулой, с;

     – время запаздывания температуры  на тепломере в экспериментах  с исследуемым образцом, с.

С₂₅ =(34-15) = 916,3717

С₅₀ =(35-19) = 837,7581

С₇₅ =(38-23) = 847,3451

С₁₀₀ =(41-27) = 848,6726

С₁₂₅ =(43-30) = 780,3835

С₁₅₀ =(45-31) = 831,1209

С₁₇₅ =(46-33) = 763,1268

С₂₀₀ =(46-34) = 697,3451

С₂₂₅ =(47-35) = 727,4336

С₂₅₀ =(49-37) = 758,4071

С₂₇₅ =(50-38) = 778,7611

С₃₀₀ =(53-42) = 751,1799

С₃₂₅ =(54-43) = 731,7109

С₃₅₀ =(55-46) = 582,7434

  Получившееся данные внесем в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты экспериментальных измерений

 

  Определив теплоемкость при различных температурах, построим график зависимости   

 

  Коэффициент определяют методом графической интерполяции (продолжения) прямой до пересечения с осью абсцисс.

a=900

  Коэффициент – тангенс угла наклона α прямой есть отношение противолежащего катета к гипотенузе построенного треугольника :

=

  Количество  подведенной теплоты в интервале  температур t₁ – t₂ определяют по уравнению:   
=(900-0,5×0,7×375)×325=249843,75

  Теплоемкость заданного интервала температур:

  

  _{Теплоёмкость  табличного интервала  температур:}

=(900-0,5×0,7×352)×302=234593,6

 

  _{Табличная теплоёмкость:}

  _{Сравним табличную и полученную расчётным путём  теплоёмкости:} 
 

  Задание №2

  Вариант 7 

  Определите  значение мольной, массовой и объемной теплоемкостей пропана при постоянном давлении и при постоянном объеме, считая . 

Таблица 3

 

Таблица 4 – Приближенные значения мольных теплоемкостей при постоянном давлении

( )

 

  Найдем  мольную теплоемкость пропана:

  =29,31 Дж/ммоль×К

= 37,68 Дж/ммоль×К

  Найдем  массовую теплоемкость пропана:

Cv=                  

Cp=

  Найдем  объемную теплоемкость пропана:

                         
 

Задание № 3

   Определите  количество теплоты  которое необходимо затратить на нагрев , кг газа А от до градусов, считая:

а) зависимость теплоемкости от температуры постоянной     ;

   б) зависимость теплоемкости от температуры  линейной;

   в) зависимость теплоемкости от температуры  нелинейной. 

 

а) С_v = = 0,4575 кДж/кг

    С_p = = 0,5882 кДж/кг

    Q_v=1,4×0,4575 ×160=102,48

    Q_p=1,4×0,5882×160=131,76

б) с_pm=0,6314+ ×170= 0,658 кДж/кмоль*К

    с_vm= ×170= 0,528 кДж/кмоль*К

  Q_p=1,4×0,658×160=147,392

  Q_v=1,4×0,528×160=118,272

в)  1. Найдем для 10 по формуле  : 

Найдем для 170 по формуле : 

   2. Найдем для 10 по формуле : 

Найдем для 170 по формуле : 

  3. Найдем количество теплоты:

_{qp=0,6542×170 – 0,6099×10 = 105,115}

_{qv=0,5245×170 – 0,48×10 = 84,365}