Термодинамика

Все установки находятся в помещении 416.
Все работы из подраздела обычно находятся на одном лабораторном столе и выполнение двух работ из одного подраздела обсуждаются отдельно, так как это не всегда возможно.

Раздел "Молекулярная физика" cодержит три подраздела:

  1. Термодинамика.
  2. Гидродинамика.
  3. Аэродинамика.

2.1-01. Газовые законы

В данной лабораторной работе проводится исследование реального газа. Изменяя объем и давление газа вручную, а также меняя температуру, нагревая воду вокруг газа, Вы сможете проверить соотношения двух параметров при фиксированном третьем, что позволит исследовать справедливость таких законов, как закон Гей-Люссака, Бойля-Мариотта и Шарля вслед за их первооткрывателями - ведь уравнение состояния идеального газа появилось позднее и обобщило эти экспериментальные данные вместе.

10 классвеснатермодинамика

2.1-02. Плотность воздуха

Настоящая работа является современной реализацией классических опытов Галилея и Герике. Стеклянный сосуд, снабженный вакуумным краном, взвешивается до и после откачки из него воздуха. Измеряя объем сосуда, мы получаем возможность оценить плотность воздуха в лаборатории.

8 классосеньтермодинамика

2.1-03. Теплоёмкость

В данной работе Вы определите материалы предоставленных тел по их удельной теплоемкости, которую нужно найти экспериментально. Также в рамках работы определяется такая величина, как водный эквивалент калориметра - он учитывает количество теплоты, идущее на нагрев калориметра и термометра и считается через массу воды такую, какая нагреется на 1 градус тем же количеством тепла, что и калориметр с термометром. Теплоёмкость воды считается известной величиной.

8 классосеньтермодинамика

2.1-04. Теплота парообразования

В данной работе изучаются процессы парообразования и конденсации. В первой части работы вода нагревается с помощью сухого пара, и по измерениям массы и температуры воды до начала и после окончания эксперимента определяем теплоту парообразования. Во второй части Вам предстоит растопить кубик льда в воде и посчитать затраченное на плавление тепло.

8 классосеньтермодинамика

2.1-05. Теплопроводность

Лабораторная установка дает возможность познакомиться с основными типами передачи теплоты: конвекцией, тепловым излучением, теплопроводностью, а также провести исследование теплопроводности различных материалов. Выполнив данную лабораторную работу с использованием теплоизолированного бокса, представляется возможным сравнить экспериментальные результаты с теоретическими и табличными данными и сделать выводы о теплоизоляционных свойствах материала или наоборот, сказать насколько хорошо материал может отводить тепло.

8 классосеньтермодинамика

2.1-06. Тепловой насос

Тепловой насос перекачивает тепло от менее нагретого тела к более нагретому, совершая над рабочим телом - переносчиком тепла - работу. Работу необходимо совершить, поскольку естественным направлением движения тепла является переход от более нагретого тела к менее нагретому. По этому циклу работают холодильники, кондиционеры и даже обогреватели. В случае холодильника целью является вынести тепло изнутри холодильника наружу, в более теплое место. В случае обогревателя целью является забрать тепло у низкопотенциального источника тепла (например, улицы) и нагреть им, например, квартиру. В этой работе Вы изучите принцип работы компрессорного теплового насоса (компрессор совершает работу над рабочим телом), проверите эффективность нагрева воды засчет другой воды как источника тепла, а также соберете простейшую холодильную камеру вокруг испарителя насоса. 

10 классвеснатермодинамикаонлайн

2.1-07. Двигатель Стирлинга

Двигатель Стирлинга - тепловой двигатель, превращающий тепловую энергию в механическую. Роберт Стирлинг придумал этот двигатель в качестве безопасной альтернативы паровому двигателю на заре промышленной революции. Стирлинг интуитивно придумал цикл эффективнее, чем цикл паровой машины, однако мощность двигателя Стирлинга оказалась ниже, чем мощность паровой машины, потому двигатель Стирлинга не нашел своего применения в то время. В этой работе Вы сможете исследовать КПД и мощность двигателя, а также подключить нагрузку и превратить механическую энергию в электрическую на примере миниатюрного двигателя Стирлинга альфа-типа: каждый из двух поршней расположен в отдельном цилиндре, а рабочее тело (воздух) циркулирует между цилиндрами, приводя в движение поршни.

10 классвеснатермодинамикаонлайн

2.1-08. Двигатель Стирлинга β-типа

Двигатель Стирлинга - тепловой двигатель, превращающий тепловую энергию в механическую. Роберт Стирлинг придумал этот двигатель в качестве безопасной альтернативы паровому двигателю на заре промышленной революции. Стирлинг интуитивно придумал цикл эффективнее, чем цикл паровой машины, однако мощность двигателя Стирлинга оказалась ниже, чем мощность паровой машины, потому двигатель Стирлинга не нашел своего применения в то время. В этой работе Вы сможете исследовать КПД и мощность двигателя, а также подключить нагрузку и превратить механическую энергию в электрическую на примере миниатюрного двигателя Стирлинга бета-типа: оба поршня расположены в одном цилиндре, горячем на одном конце, холодном на другом.

10 классвеснатермодинамикаонлайн