TH3 Sättigungsdruck Didaktische Ausrüstung Lehrmittel für Schullabore Thermische Laborausrüstung
BESCHREIBUNG
Eine Tischeinheit, die Schülern die Eigenschaften von gesättigtem Wasserdampf näherbringen soll.
Das Gerät entspricht einem Marcet-Kessel, verfügt jedoch zusätzlich über ein Drosselkalorimeter und eine Rohrschleife, die es ermöglicht, gesättigten Dampf als Kondensat an den Kesselboden zurückzuführen.
Reines Wasser im Kessel wird mithilfe eines Paars Heizpatronen mit variabler Leistungsregelung bis zum Siedepunkt erhitzt. Ein Schauglas an der Vorderseite des Kessels ermöglicht die Beobachtung der internen Prozesse, nämlich der Siedemuster an der Wasseroberfläche, und erlaubt auch die Überwachung des Wasserstands im Kessel.
Gesättigter Dampf, der den oberen Teil des Kessels verlässt, strömt um die Rohrschleife, bevor er kondensiert und zum erneuten Erhitzen an den Kesselboden zurückkehrt. Der Betriebsbereich des Kessels und der Schleife beträgt 0 – 7 bar. Der obere Teil der Rohrschleife enthält ein Platin-Widerstandsthermometer (PRT), einen Temperatursensor und einen elektronischen Drucksensor zur Messung der Eigenschaften des gesättigten Dampfs. Ein Füllpunkt am oberen Ende ermöglicht das Befüllen der Schleife mit reinem Wasser und das sichere Ablassen aller Luft vor dem Verschließen der Schleife für Druckmessungen.
Eine Dampfableitung mit Absperrventil ermöglicht das Durchleiten von Dampf aus der Schleife durch ein Drosselkalorimeter, dessen Zweck es ist, zu demonstrieren, wie der Trockenheitsanteil des gesättigten Dampfes in der
Schleife bestimmt werden kann.
Der Dampf dehnt sich beim Drosseln auf atmosphärischen Druck aus und ein zweiter PRT-Temperatursensor misst die Temperatur des Dampfes nach der Ausdehnung.
Das Gerät ist für einen sicheren Betrieb mit einem Überdruckventil ausgelegt, das aktiviert wird, wenn der Druck über den Betriebsdruck steigt, und einem Bourdon-Messgerät, das auch dann noch betriebsbereit bleibt, wenn die Stromversorgung der elektrischen Konsole unterbrochen wird.
Alle Stromversorgungen, Signalaufbereitung, Schaltkreise usw. sind in einer elektrischen Konsole mit entsprechenden Stromschutzeinrichtungen und einem RCD zum Schutz des Bedieners untergebracht. Die Messwerte der Sensoren werden auf einem gemeinsamen digitalen Messgerät mit Wahlschalter angezeigt und alle entsprechenden Signale werden an einen E/A-Anschluss weitergeleitet, um über eine optionale parallele Schnittstelle/ein Lernsoftwarepaket eine Verbindung zu einem PC herzustellen.
EXPERIMENTELLE INHALTE
Untersuchen Sie das Verhalten von Wasser beim Übergang zwischen flüssiger und dampfförmiger Phase.
Untersuchen Sie das Verhalten von Wasser bei Temperaturen um den Dampfpunkt über einen Druckbereich.
Untersuchen Sie die Änderung des Dampfpunkts bei steigendem Druck und beobachten Sie das Flüssigkeitsverhalten mithilfe eines in einem Druckbehälter eingesetzten Schauglases.
Verstehen Sie die Prinzipien der Sättigungsdruckmessung.
Messen Sie den Sättigungsdruck von Wasser mithilfe eines Druckbehälters.
Untersuchen Sie die Auswirkungen instationärer Bedingungen auf die Messgenauigkeit.
Untersuchen Sie die Genauigkeit der mit einfacher Ausrüstung erhaltenen Sättigungsdaten.
Vergleichen Sie Labordaten mit veröffentlichten Dampftabellen.
Bestimmen Sie die Qualität des aus einem Druckbehälter austretenden Dampfes.
Verwenden Sie ein Drosselkalorimeter in Verbindung mit der Energiegleichung für den stationären Fluss, um die Enthalpie des austretenden Dampfes zu berechnen.
Bestimmen Sie die Qualität des Dampfes mithilfe von Standardreferenztabellen.
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untersuchung.
