Способ определения показателя адиабаты смеси газов (его варианты) Советский патент 1985 года по МПК G01N25/20 G01N7/00 

11 Изобретение относится к теплотехг нике и может быть использовано для определения показателя адиабаты смесей газов. Показатель адиабаты (К) для инди.видуальных газов вычисляется по их физико-химическим свойствам, а для смесей газов он определяется как отношение теплоемкости (Ср) при постоянном давлении к теплоемкости (С) при постоянном объеме. Цель изобретения - повышение точности и снижение стоимости эксперимента. На чертеже изображена схема установки для осуществления способа. Установка включает емкость 1, заполняемую анализируемой смесью газов калориметр 2, частично заполненный рабочей жидкостью (в данном случае водой), клапаны 3 и 4, измеритель 5 давлен1И, гибкий труболровод 6. Установка работает следующим образом. В начале измеряют объем V емкости 1. Затем открытием клапанов 3 и 4 производят продувку емкости 1, закры вают клапан 3, а когда давление в кости 1 поднимается до рабочего, закрывают и клапан 4, емкость с газо вой смесью помещают в калориметр. В зависимости от начальных температур смеси, газов и калориметра производят нагрев НИИ охлазкдение снеси газов, т.е. осуществляют первый или второй варианты способа. При этом в начале процесса нагрева или охлаждения измерителем 5 давления измеряют величину давления смеси газов а в конце процесса измеряют одновременно величину давления Р смеси газов и калориметром 2 - количество переданного тепла. Варианты способа определения поясняются примерами их выполнения. Пример 1. Емкость объемом V 0,0003767 м заполняется воздухом при его начальной температуре 2бЗК(-10°С) до давления 3,00 МПа и помещается в калориметр с температурой воды 333°К(+60с) , где производится нагрев воздуха. В момент погружения емкости в калориметр давление в. ней ,07 МПа, а после прекращения нагрева воздуха давление в емкости ,50 МПа. Измеренное калориметром кол1таество переданного тепла Q 405 Дж. Тогда 5 к 1+ 2±2223ZZPi5o-3 o7)iof 405 (10) . П р и м е р 2. Емкость объемом V 0,000377 м заполняется воздухом до давления ,85 МПа при его начальной температуре 376 К () и помещается в калориметр с температурой воды 288 К (+15°С), где производится охлажцение воздуха. В момент погружения емкости в калориметр давление в ней ,80 МПа, а после прекращения охлаждения воздуха давлениё в емкости ,20 МПа. , Измеренное калориметром количество переданного тепла Дж.Тогда .20232Z13.i§2i3 2oO:io 39. Предлагаемый способ позволяет проводить исследование на одной экспериментальной установке вместо двух, что не менее, чем в 2 раза, уменьшает стоимость экспериментальной установки. Кроме того, возможность производить как нагрев, так и охлаждение смеси газов, позволяет осуществлять не только принудительные нагрев или охлаждение, но и самопроизвольные. Это позволяет отказаться -от применения нагревателей, что еще более упрощает экспериментальную установку и удешевляет ее, позволяет экономить эле-ктрическую или ршую энергии - все это помогает также экономить металл при создании экспериментальной, установки. Увеличение точности результатов .эксперимента по предлагаемому способу в сравнении с известным способом оценивается следующим образом. Если представить, что относительная ошибка определения показателя адиабаты д является функцией относительных ошибок измерения отдельных параметров (сШ , УП,. . ,) , т.е. йг(сГП, сЛ-П2,.. . уП,), то в первом приближении i|- ЭП Если принять равными друг другу вклады погрешностей измерения каждого параметра в суммарную погреш311674854

иость измерения, то при измерении 11 калориметра) в предлагаемом способе .параметров в известном способе . При этом увеличение точности (ТТ, а для 5 (2 давления, объем, , ПТ . , „-/о -к

количество тепла, тепловые потери У МЗ раза. т.е.на 48,3%.

1. Способ определения показателя адиабаты смеси газов, включающий заполнение емкости анализируемой смесью газов, помещение ее в калориметр, нагрев ее, измерение переданного количества тепла и расчет пока-, зателя адиабаты смеси газов, о т л ичающий ся тем, что, с целью снижения стоимости эксперимента и повьшения точности, перед заполнением емкости измеряют ее, объем, измеряют давление смеси газов в начале и давление смеси газов и переданное количество тепла в конце процесса нагрева, а показатель К адиабаты смеси газов рассчитывают по формуле К HV -Q-, где V - объем газовой смеси в емкости;. р , давление смеси газов соответ: ственно в начале и конце ее нагрева; Q - количество тепла, переданное смеЬи газов; 2. Способ определения показателя адиабаты смеси газов, включающий заполнение емкости анализируемой смесью газов, измерение переданного количества тепла и расчет показателя адиабаты смеси газов, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью снижения стоимости эксперимента и повьше л ния точности, перед заполнением емкости измеряют ее объем, смесь газов с .охлаждают, измеряют давление смесигазов в начале и давление смеси газов и количество переданного тепла в конце процесса охлаждения, а показатель адиабаты смеси газов рас считывают по формуле . Р-Р h4i К H-V --Q-- 00 О1 где V - объем газовой смеси в емкости; р , давление смеси газов соответственно в начале и конце ее охлаждения; Q - количество тепла, передан-мое смесью газов.