Technika chłodnicza - laboratorium		IŚ-WiKP, rok 3, gr. 2, zespół 4
Data wykonania	Tytuł ćwiczenia:		Ocena
19.11.2010	Wyznaczanie stosunku κ=c_p/c_v dla powietrza.
Data oddania	Wykonujący:		Prowadzący:
3.12.2010	Piznal Kamil Piegza Paweł Dawid Słomski Damian Wielgusiak		mgr inż. Michał Karch

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie stosunku ciepła właściwego gazu przy stałym ciśnieniu c_p do jego ciepła właściwego przy stałej objętości c_v,oznaczanego powszechnie grecką literą κ.

Wstęp teoretyczny

Ciepło właściwe to ilość ciepła potrzebna do tego, aby ciało o masie 1kg podgrzać o 1

K (lub 1⁰C). Ciepło właściwe jest współczynnikiem określającym skłonność ciała do łatwiejszej lub trudniejszej zmiany temperatury pod wpływem dostarczonej energii cieplnej. Jest ono ściśle związane ze wzorem na ilość energii cieplnej potrzebnej do ogrzania czy ochłodzenia ciała. Wzór na ciepło właściwe jest prostym przekształceniem wzoru na tę energię:

(2.1)

Ciepło właściwe przy stałej objętości to taka ilość ciepła, jaką należy dostarczyć jednostce masy gazu w stałej objętości, aby jego temperatura wzrosła o jeden stopień.

(2.2)

Ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu to taka ilość ciepła, jaką należy dostarczyć jednostce masy gazu, aby jego temperatura wzrosła o jeden stopień przy stałym ciśnieniu.

(2.3)

Wartość współczynnika κ wyliczyliśmy ze wzoru:

[-] (2.4)

gdzie:

l₁- wskazanie manometru w stanie 1 tj. po ustaleniu się stałego ciśnienia sprężonego

powietrza w zbiorniku,

l₃- wskazanie manometru w stanie 3 tj. po ustaleniu się stałego ciśnienia powietrza

rozprężonego.

Dla gazów doskonałych:

Jednoatomowych κ = 1,667
Dwuatomowych κ = 1,4
Więcej niż dwuatomowych κ = 1,33

Schemat stanowiska

1. Zbiornik 5. Króciec łączący zbiornik z otoczeniem

2. Króciec łączący zbiornik ze sprężarką 6. Zawór spustowy

3. Zawór odcinający 7. Króciec łączący zbiornik z manometrem

4. Sprężarka 8. Manometr różnicowy

Zestawienie wyników pomiaru oraz obliczeń

Czas [min]	Pomiar 1		Pomiar 2
	Ciśnienie sprężenia	Ciśnienie rozprężenia		Ciśnienie sprężenia	Ciśnienie rozprężenia
	[mm]	[mm]		[mm]	[mm]
0	300	94		300	68
2	300	156		288	81
4	300	158		294	81
6	305	160		294	83
8	304			294
10	320
12	328
13	336
14	340
15	348
16	353
17	359
18	365
19	370
20	376
21	382
22	384
23	389
24	395
25	396
26	396

κ =	1,678		1,393
κ_śr =	1,536

Wnioski

Powietrze jest mieszaniną gazów, dominującymi gazami są azot (około 78 %) i tlen (około 21 %), są to gazy dwuatomowe. Dlatego dla powietrza przyjmujemy wartość gazów doskonałych dwuatomowych równą 1,4. Porównując tą wielkość do otrzymanego przez nas wyniku κ = 1,536 zauważamy różnicę. Błąd wyniku laboratoryjnego może być spowodowany niedokładnością podczas wykonania ćwiczenia, lub innym składem powietrza na stanowisku pomiarowym niż przyjęte wyżej wartości.