جهاز تدريب على تغير حالة الغازات — معدات مختبرات حرارية، معدات تعليمية وتدريسية

AFT083 جهاز تدريب على تغير حالة الغازات — معدات مختبرات حرارية، معدات تعليمية وتدريسية
1 الوصف
تُعد قوانين الغازات من الركائز الأساسية لعلم الديناميكا الحرارية، ويتم تناولها في كافة الدورات التدريبية المتعلقة بهذا العلم. وتتيح هذه الوحدة التجريبية دراسة نوعين من تغيرات الحالة بشكل عملي: تغير الحالة متساوي الحرارة (المعروف أيضاً بقانون بويل-ماريوت)، وتغير الحالة متساوي الحجم (الذي يحدث عند ثبات الحجم). كما تتيح الخزانات الشفافة إمكانية رصد عملية تغير الحالة بصرياً. ويُستخدم الهواء كغاز للاختبار في هذه الوحدة. ففي الخزان الأول -الموجود على الجانب الأيسر- يتم تقليص أو توسيع حجم الهواء المحصور بإحكام، وذلك باستخدام ضاغط وزيت هيدروليكي؛ مما يؤدي إلى حدوث تغير في الحالة متساوي الحرارة. ويمكن لهذا الضاغط أن يعمل أيضاً كمضخة تفريغ (مضخة مكنسة). وإذا تمت هذه التغيرات ببطء، فإن تغير الحالة يحدث عند درجة حرارة تظل ثابتة تقريباً. أما في الخزان الثاني -الموجود على الجانب الأيمن- فيتم رفع درجة حرارة غاز الاختبار باستخدام سخان كهربائي مُحكَم التحكم، ومن ثم قياس الارتفاع الناتج في الضغط، مع بقاء حجم الغاز المحصور ثابتاً دون تغيير. ويتم قياس درجات الحرارة والضغوط والحجوم إلكترونياً، وعرضها رقمياً، ونقل بياناتها إلى جهاز حاسوب شخصي (PC) لمعالجتها وتحليلها.

2 المواصفات
دراسة تجريبية لقوانين الغازات؛ خزان قياس شفاف (1) لدراسة التغير في الحالة عند درجة حرارة ثابتة (إيزوثيرمي).
تعبئة بالزيت الهيدروليكي لتغيير حجم غاز الاختبار؛ يتم تحديد حجم غاز الاختبار عن طريق قياس مستوى الزيت داخل الخزان باستخدام مستشعر للضغط التفاضلي. يولد الضاغط المدمج فروق الضغط اللازمة لتحريك حجم الزيت؛ كما يمكن استخدام الضاغط كمضخة تفريغ. صمام ثنائي الوضعية (5/2) للتبديل بين عمليتي الانضغاط والتمدد. خزان قياس شفاف (2) لدراسة التغير في الحالة عند حجم ثابت (إيزوكوري). سخان كهربائي مزود بنظام للتحكم في درجة الحرارة داخل الخزان (2). مستشعرات لقياس درجات الحرارة والضغوط في كلا الخزانين. شاشات عرض رقمية لبيانات درجات الحرارة والضغوط والحجم. برنامج حاسوبي لجمع البيانات عبر منفذ USB، متوافق مع نظامي التشغيل Windows 8.1 و 10.
3 البيانات الفنية
الضاغط / مضخة التفريغ: القدرة الكهربائية: 60 واط؛ الضغط عند المدخل: 213 ملي بار؛ الضغط عند المخرج: 2 بار. وحدة التحكم في درجة الحرارة: من نوع PID، بقدرة 300 واط، ومحدودة بحد أقصى 70 درجة مئوية. نطاقات القياس: درجة الحرارة: الخزان (1): 0...70 درجة مئوية؛ الخزان (2): 0...70 درجة مئوية. الضغط: الخزان (1): 0...4 بار (مطلق)؛ الخزان (2): 0...2 بار (مطلق). الحجم: الخزان (1): 0...3 لتر. التغذية الكهربائية: 230 فولت، 50 هرتز، أحادي الطور؛ 230 فولت، 60 هرتز، أحادي الطور؛ 120 فولت، 60 هرتز، أحادي الطور. شهادات UL/CSA متاحة كخيار إضافي.