Методические указания к лабораторным работам №1,2,3 для студентов физико-технического факультета Екатеринбург 1993 (стр. 10 из 16)

1 - ôîðâàêóóìíûé íàñîñ; 2 - âàêóóìíûé çàæèì äëÿ íàïóñêà àòìîñôåðû â ôîðâàêóóìíûé íàñîñ; 3,6 - ñîåäèíèòåëü-íûå êðàíû; 4 - îïòè÷åñêèé ìàíîìåòð (ÎÌ-10); 5 - áàéïàñíûé êðàí; 7 - ðàáî÷àÿ êàìåðà; 8 - òåðìîñòàò äëÿ ïîääåðæàíèÿ òåìïåðàòóð êàìåðû; 9 - ñîñóä Äüþàðà äëÿ íóëåâûõ êîíöîâ òåðìîïàð ; 10 - öèôðîâîé âîëüòìåòð; 11 - òåðìîïàðà

ïåðåïàäà äàâëåíèÿ ïðèâîäèò ê ïåðåìåùåíèþ ðàáî÷åé ìåì-áðàíû ìàíîìåòðà è ñâÿçàííîãî ñ ìåìáðàíîé çåðêàëüöà, íà êîòîðîå ïàäàåò ñâåòîâîé ëó÷. Îòðàæåííûé ñâåòîâîé çàé÷èê ïîêàçûâàåò ñîîòâåòñòâóþùåå ñìåùåíèå ìåìáðàíû äàâëåíèÿ íà öèôðîâîé øêàëå ìàíîìåòðà. Èçìåíåíèå òåìïåðàòóðû ðàáî÷åé êàìåðû ïðîèñõîäèò ïóòåì ïàññèâíîãî åå íàãðåâà íà âîçäóõå ïîñëå ïðåäâàðèòåëüíîãî îõëàæäåíèÿ æèäêèì àçîòîì. Èçìåðåíèå òåìïåðàòóðû ïðîèçâîäèòñÿ ïðè ïîìîùè òåðìî-ïàðû, ÝÄÑ êîòîðîé èçìåðÿåòñÿ öèôðîâûì âîëüòìåòðîì.

2.2. Èçìåðåíèå äàâëåíèÿ íàñûùåííîãî ïàðà âîäû ïðè âû-ñîêèõ òåìïåðàòóðàõ

Äëÿ ïîñòðîåíèÿ êðèâîé ðàâíîâåñèÿ â ñèñòåìå æèäêîñòü - ïàð íåîáõîäèìî èçìåðèòü äàâëåíèå íàñûùåííîãî ïàðà íàä æèäêîñòüþ â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû.

 äàííîì âàðèàíòå èñïîëüçóåòñÿ óñòàíîâêà, ïðåäñòàâëåí-íàÿ íà ðèñ.2.2.

 ðàáîòå èñïîëüçóåòñÿ ïðèíöèï íåïîñðåäñòâåííîé ïåðå-äà÷è äàâëåíèÿ ïàðà ÷åðåç æèäêîñòü â ìàíîìåòð ÷åðåç ñîåäè-íèòåëüíîå êîëåíî.

Äëÿ íàãðåâà è èñïàðåíèÿ æèäêîñòè èñïîëüçóåòñÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ïå÷ü, íåïîñðåäñòâåííî íàìîòàííàÿ íà ðàáî÷óþ êàìåðó 2. Íàãðåâ ïðèâîäèò ê ðîñòó äàâëåíèÿ ïàðîâ âîäû, ðåãèñòðèðóåìîãî ìàíîìåòðîì 4.

Èçìåðåíèå òåìïåðàòóðû â ðàáî÷åé êàìåðå îñóùåñòâëÿ-åòñÿ ïðè ïîìîùè õðîìåëü-êîïåëåâîé òåðìîïàðû 7, ïîìåùåí-íîé â çàïàÿííîì êàïèëëÿðå âíóòðè ðàáî÷åé êàìåðû, è öèôðî-âîãî âîëüòìåòðà 5. Íóëåâûå êîíöû òåðìîïàðû ïîìåùåíû â ñîñóäå Äüþàðà 6.

3. ÌÅÒÎÄÈÊÀ ÏÐÎÂÅÄÅÍÈß ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀ

3.1. Îïðåäåëåíèå òåïëîòû èñïàðåíèÿ èç êðèâûõ ôàçîâîãî ðàâíîâåñèÿ

Äëÿ ïîëó÷åíèÿ çàâèñèìîñòè äàâëåíèÿ íàñûùåííîãî ïàðà îò òåìïåðàòóðû ðàññìîòðèì Ð-Ò äèàãðàììû (ðèñ.1.1, 1.2).

Ðèñ.2.2. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè:

1 - àâòîòðàíñôîðìàòîð (ËÀÒÐ); 2- ðàáî÷àÿ êàìåðà ; 3 - íàãðåâàòåëü; 4 - ìàíîìåòð; 5 - öèôðîâîé âîëüòìåòð; 6 - ñîñóä äëÿ íóëåâûõ êîíöîâ òåðìîïàðû; 7 - òåðìîïàðà

Êðèâàÿ èñïàðåíèÿ, ðàçäåëÿþùàÿ ôàçû: òâåðäîå òåëî - ïàð, æèäêîñòü-ïàð ñîñòîèò èç äâóõ ÷àñòåé: êðèâîé ñóáëèìàöèè 1 è êðèâîé ïàðîîáðàçîâàíèÿ 2 (ðèñ.1.1).

Åñëè òåìïåðàòóðà ôàçîâîãî ïåðåõîäà çíà÷èòåëüíî ìåíü-øå êðèòè÷åñêîé, òî îáúåìîì æèäêîñòè â ñëó÷àå ïàðîîáðàçî-âàíèÿ èëè îáúåìîì òâåðäîãî òåëà â ñëó÷àå ñóáëèìàöèè ìîæíî ïðåíåáðå÷ü è óðàâíåíèå Êëàïåéðîíà-Êëàóçèñà çàïèñàòü â âèäå:

, (3.1)

ãäå

- óäåëüíûé îáúåì ïàðà.

Ïðè òåìïåðàòóðàõ çíà÷èòåëüíî ìåíüøå êðèòè÷åñêîé ïàð ìîæíî ñ÷èòàòü èäåàëüíûì ãàçîì. Äëÿ îäíîãî ìîëÿ:

. (3.2)