Лабораторный стенд по термодинамике Советский патент 1992 года по МПК G09B23/16 

Изобретение относится к учебным пособиям по теплотехнике и может быть использовано при постановке лабора- торного практикума по разделу Техническая термодинамика этой дисциплины.

Известен лабораторный стенд по термодинамике, содержащий сосуд, обогреваемый снаружи нагревателем, термопару для измерения температуры внутри сосуда.

Этот стенд не может быть использован для исследования политропического процесса (определения показателя политропы).

Известен также лабораторный стенд по термодинамике, предназначенный для исследования процесса изотермического сжатия газа и содержащий стеклянный сосуд, заполненный исследуемым газом, соединенный с сосудом, заполненным ртутью, и приборы для измерения параметров газа.

Недостатки этого стенда - сложность устройства и использование ртути, что обуславливает более высокие требования к технике безопасности (это обстоятельство исключает, например, использование стенда в школьной физической лаборатории для исследования тепловых явлений с газами).

Цель изобретения - повышение удобства пользования.

В лабораторном стенде по термодинамике, содержащем сосуд, заполненный исследуемым газом, размещенную внутри сосуда термопару, нагреватель, расположенный на наружной поверхности сосуда, и средство для регистрации изменения давления в сосуде, средство для регистрации изменения давления газа в сосуде состоит из заполненной жидкостью емкости с патрубком и расположенного под патрубком мерного цилиндра, при этом сосуд установлен в емкости, имеет в днище отверстие

to

С

2

ГО 00

loo

j

31

для сообщения его полости с полостью емкости и крышку в верхней масти, снабженную краном для сообщения с атмосферой.

Такое выполнение стенда позволяет повысить удобство пользования при проведении эксперимента, так как при неоднократном повторении опыта легко привести сосуд в первоначальное термическое состояние.

На чертеже показан лабораторный стенд, общий вид

Стенд включает емкость 1, заполненную водой 2, сосуд 3, открытой стороной помещенный с емкость 1, отверстиями k соединенный с объемом емкости 1, снаружи имеющий обогреватель 5, внутри - термопару 6, в верхней торцовой крышке - пробку 7 с краном 8. Емкость 1 в верхней своей части имеет патрубок 9, под которым установлен мерный сосуд 10.

Лабораторный стенд работает следующим образом.

В исходном состоянии сосуд 3 уста1 новлен в емкости 1 и кран 8 открыт. В емкость 1 наливают воду до уровня патрубка 9, кран 8 закрывают. Включают нагреватель 5 и воздух, заключенный в объеме сосуда 3 начинает расширяться, вытесняя воду из сосуда 3 в емкость 1. Через патрубок 9 эта вода сливается в мерный сосуд 10 Температура воздуха в сосуде 3 при этом фиксируется с помощью термопары 6.

Таким образом, начиная от комнат1-1 ной температуры при известном начальном объеме воздуха в сосуде 3 можно

2848ц

установить зависимость между температурой воздуха в сосуде 3 и объемом воздуха в нем по объему жидкости в е мерном сосуде 10.

По известному термодинамическому соот ношению

Т2 ,

т , Ч2

10

можно определить величину показателя

политропы п.

Положительным качеством стенда является удобство пользования при многократном выполнении опыта, так как для охлаждения сосуда 3, его можно вынуть из емкости 1 и охладить, налив в него холодную воду

20

Формула изобретения

5

Лабораторный стенд по термодинамике, содержащий сосуд, заполненный исследуемым газом, размещенную внутри сосуда термопару, нагреватель, расположенный на наружной поверхности сосуда, и средство для регистрации изменения давления в сосуде, отличающимся тем, что, с целью повышения удобства пользования, средство для регистрации изменения давления в сосуде состоит из заполненной жидкостью емкости с патрубком и расположенного под патрубком мерного цилиндра, при этом сосуд установ- 5 лен в емкости, имеет в днище отверстие для сообщения его полости с полостью емкости и крышку в верхней части, снабженную краном для сообщения с атмосферой.

0

Использование: лабораторное оборудование по теплотехнике в вузах и техникумах, на уроках физики в школе. Сущность изобретения: для повышения удобства пользования в лабораторном стенде, содержащем сосуд, заполненный исследуемым газом, и термопару внутри, а нагреватель снаружи, сосуд открытым торцом помещен в емкость, заполненную водой и имеющую патрубок для слива воды в мерную емко.сть. В нижней части сосуда имеются отверстия, соединяющие его внутренний объем с объемом емкости с водой, а в верхней торцовой крышке - отверстие, закрытое пробкой с краном. 1 ил.