实验 空气热机.docx

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1、福建农林大学物理实验要求及原始数据表格实验　空气热机专业___________________学号___________________姓名___________________一、预习要点1.掌握热机原理及循环过程；在写预习报告的原理部分时，要结合视频讲解与教材及网上自行查找的资料，抓住重点：（1）写出空气热机（斯特林热机）的热循环原理（或画图解释）；（2）至少列举出一个除卡诺循环外，其它类型热机的热力学循环过程；装订处2.认真观看视频中对于三台仪器功能的介绍，熟悉实验操作流程；熟悉不同实验内容的线路连接与热源功率及力矩计的调节；3.记录实验

2、数据时需要画图，请备好铅笔、直尺和橡皮；4.在课前写好预习报告，上课时务必将预习报告和原始数据表格一并带来，否则扣分。二、实验注意事项1.热机汽缸等部位为玻璃制造，容易损坏，请谨慎操作。2.加热端在工作时及停止加热后1小时内均处于高温状态，请小心操作，以免烫伤。3.热机在没有运转的状态下，严禁长时间大功率加热；若热机运转过程中因各种原因停止转动，必须用手拨动飞轮帮助其重新运转或停止加热，否则会损坏仪器。4.当热机转速超过15n/s（会伴随发出间断蜂鸣声），此时应立刻停止飞轮运转，将电加热器电源输出断开（调低），停止加热。5.飞轮在运转时，应谨慎操作，避

3、免被飞轮边沿割伤。6.记录测量数据前须保证已基本达到热平衡，避免出现较大误差。等待热机稳定读数的时间一般在5~10分钟左右。7.在读取仪表上所显示的数据时，数字有跳跃现象，可能出现读数上的偏差，除采用多次测量减小误差外，同组人之间应分工合理，眼明手快。8.在读力矩的时候，力矩计可能会摇摆，这时可以用手轻托力矩计底部，缓慢放手后可以稳定力矩计；如还有轻微摇摆，读取中间值。9.根据示波器所显示的P-V图估计其面积时，一定要合理堆砌，仔细斟酌，减小偏差。三、数据处理要求1.以ΔT/T1为横坐标，nA/ΔT为纵坐标，在坐标纸上作出nA/ΔT与ΔT/T1的关系图

4、，以此来验证卡诺定理。2.以n为横坐标，P0为纵坐标，在坐标纸上作P0与n的关系图，表示同一输入功率下，输出偶合不同时输出功率或效率随偶合的变化关系。四、思考题（注意要抄题目后再回答对应的问题）1.分析说明热机效率损失的原因有哪些?2.为什么P-V图的面积即等于热机在一次循环过程中将热能转换为机械能的数值?3.根据所做的nA/ΔT与ΔT/T1热功转换关系图，说明在外加负载不变的情况下，随加热功率增大，nA/ΔT与ΔT/T1基本具有________关系，验证了卡诺定理。4.根据所做P0与n的关系图，说明在同一加热功率下，随摩擦力矩加大，热端温度_____

5、___，温度差________，转速________。输出效率先是随摩擦力矩的加大而增加，但由于转速下降较多，导致输出效率下降。（填“升高”或“降低”）5.分析实验过程中的误差有哪些，该怎样消除？（最少列举出四个）4福建农林大学物理实验要求及原始数据表格五、原始数据记录表格成绩__________教师签字_______________装订处组号________同组人姓名____________________表1热功转换nA/ΔT与ΔT/T1的关系值加热电压V热端温度平均值T1温度差平均值ΔTΔT/T1A（p-V图面积）热机转速平均值n

6、nA/ΔT实验P-V图对应的加热电压为_______________对应的加热电压为_______________表2测量热机输出功率随负载及转速的变化关系输出力矩M热端温度平均值T1温度差平均值ΔT热机转速平均值n输出功率Po=2πnM输入功率Pi=VI输出效率ηo/i=Po/Pi4福建农林大学物理实验要求及原始数据表格教师签字_______________装订处组号________同组人姓名___________________附表1测量不同加热电压下的各参数1.加热电压V=__________测量次数12345678910热端温度T1

7、温度差ΔT热机转速n2.加热电压V=__________测量次数12345678910热端温度T1温度差ΔT热机转速n3.加热电压V=__________测量次数12345678910热端温度T1温度差ΔT热机转速n4.加热电压V=__________测量次数12345678910热端温度T1温度差ΔT热机转速n5.加热电压V=__________测量次数12345678910热端温度T1温度差ΔT热机转速n4福建农林大学物理实验要求及原始数据表格装订处附表2测量不同输出力矩下的各参数1.输出力矩M=__________测量次数12345678910热

8、端温度T1温度差ΔT热机转速n2.输出力矩M=__________测量次数1234567891