Описание экспериментальной установки и метода исследования

2.1 Для экспериментального определения плотности газа может быть использован эффузиометр Бунзена-Шиллинга (рисунок 10.1) [6].

1 – стеклянный стакан; 2 – мерный фигурный цилиндр; 3 – кран подвода газа;

4 – кран отвода газа; 5 – капилляр (платиновый); 6 – термометр; 7 – затворная жидкость

Рисунок 10.1 – Схема эффузиометра Бунзена – Шиллинга.

Плотность испытуемого газа определяется сравнением времени истечения контрольного объема, заполняемого известным газом, например воздухом, и испытуемым газом

,                                        (1)

где  и - плотности известного и испытуемого газов, кг/м³;

     и    - время истечения известного и испытуемого газов, с.

Обоснование метода. При вытеснении затворной жидкостью (маслом минеральным, водой) контрольного объема в фигурном стакане, заполненном известным или испытуемым газом, расходуется одно и тоже количество потенциальной энергии

,

где - плотность затворной жидкости, кг/м³;

      - ускорение свободного падения, м²/с;

    - высота между отметками, м.

При истечении газа через капилляр потенциальная энергия преобразуется в кинетическую, при этом

, или ,                          (2)

где  и - плотности известного и испытуемого газов, кг/м³;

 и   - скорости движения через капилляр известного и испытуемого газов, м/с.

Скорости движения газов через капилляр определяются по формуле

,                                         (3)

где - контрольный объем газа в фигурном стакане, м³;

    - площадь поперечного сечения капилляра, м²;

    - время истечения контрольного объема через капилляр, с.

Подставляя  и  из уравнения (3) в уравнение (2), получим расчетную зависимость (1), откуда

.                                         (4)

Порядок выполнения работы

В течение 15…20 секунд продуть полости фигурного стакана 2 (рисунок 10.1), для чего открыть краны 4 и 3 и подать в полость известный газ. Закрыть кран 4. При закрытом кране 4 заполнить полость фигурного стакана известным газом, вытесняя затворную жидкость до риски «а». Закрыть кран 3. Измерить температуру затворной жидкости термометром 6. Открыть кран 4 и измерить время истечения через капилляр контрольного объема известного газа  (уровень затворной жидкости перемещается от риски «а» к риске «в»). Выполнить аналогично продувку и заполнение полости фигурного стакана испытуемым газом. Определить время истечения контрольного объема испытуемого газа .

Обработка результатов

Используя справочные данные определить плотность известного газа  при замеренной температуре затворной жидкости. Пользуясь уравнением (4), определить плотность исследуемого газа.

Оформление результатов работы

Все результаты опытов заносятся в протокол испытаний. Оформление результатов работы выполняется согласно требованиям раздела 1.

10.6. Контрольные вопросы

1. Какую роль при проведении эксперимента играет «затворная жидкость»?

2. Для чего необходимо измерять температуру затворной жидкости при проведении эксперимента?

3. Можно ли использовать в качестве «известного газа» атмосферный воздух?

4. Можно ли с помощью эффузиометра Бунзена-Шиллинга определять состав газовой смеси?

5. Какова цель лабораторной работы?

6. В чем сущность работы эффузиометра Бунзена-Шиллинга?

7. Как определить плотность известного газа?

8. Каков порядок выполнения лабораторной работы?

9. Имеет ли значение величина плотности затворной жидкости?

10. Как определяется скорость движения газов через капилляр?

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГОСТ 2.105-95. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам; Введ. 01.07.1997.-К.: Госстандарт Украины, 1996.-36с.

2. Судовая комплектная лаборатория СКЛАМТ-1: Паспорт и инструкция по эксплуатации.- Ужгород, 1984.-26с.

3. Эксплуатационнику магистральных газопроводов./ А.В. Громов и др.-М.: Недра, 1987.-176с.

4. Судовая комплектная лаборатория СКЛАВ-1: Паспорт и инструкция по эксплуатации.- Ужгород, 1984.-22с.

5. Гулин Е.И. Справочник по горючесмазочным материалам в судовой технике/ Е.И. Гулин, В.А. Сомов, И.М. Чечет.- Л.: Судостроение, 1981.- 320с.

6. Ваня Я. Анализаторы газов и жидкостей: Пер. с чеш./ Я. Ваня; Под ред. А.С. Арутюнова. - М.: Энергия, 1970 .- 552с.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: