工热热力学实验报告1
热工学实践实验报告(全)..

2016年热工学实践实验内容实验3 二氧化碳气体P-V-T 关系的测定一、实验目的1. 了解CO 2临界状态的观测方法,增强对临界状态概念的感性认识。
2. 巩固课堂讲授的实际气体状态变化规律的理论知识,加深对饱和状态、临界状态等基本概念的理解。
3. 掌握CO 2的P-V-T 间关系测定方法。
观察二氧化碳气体的液化过程的状态变化,及经过临界状态时的气液突变现象,测定等温线和临界状态的参数。
二、实验任务1.测定CO 2气体基本状态参数P-V-T 之间的关系,在P —V 图上绘制出t 为20℃、31.1 ℃、40℃三条等温曲线。
2.观察饱和状态,找出t 为20℃时,饱和液体的比容与饱和压力的对应关系。
3.观察临界状态,在临界点附近出现气液分界模糊的现象,测定临界状态参数。
4.根据实验数据结果,画出实际气体P-V-t 的关系图。
三、实验原理1. 理想气体状态方程:PV = RT实际气体:因为气体分子体积和分子之间存在相互的作用力,状态参数(压力、温度、比容)之间的关系不再遵循理想气体方程式了。
考虑上述两方面的影响,1873年范德瓦尔对理想气体状态方程式进行了修正,提出如下修正方程:()RT b v v a p =-⎪⎭⎫ ⎝⎛+2 (3-1)式中: a / v 2是分子力的修正项;b 是分子体积的修正项。
修正方程也可写成 : 0)(23=-++-ab av v RT bp pv(3-2)它是V 的三次方程。
随着P 和T 的不同,V 可以有三种解:三个不等的实根;三个相等的实根;一个实根、两个虚根。
1869年安德鲁用CO 2做试验说明了这个现象,他在各种温度下定温压缩CO 2并测定p 与v ,得到了P —V 图上一些等温线,如图2—1所示。
从图中可见,当t >31.1℃时,对应每一个p ,可有一个v 值,相应于(1)方程具有一个实根、两个虚根;当t =31.1℃时,而p = p c 时,使曲线出现一个转折点C 即临界点,相应于方程解的三个相等的实根;当t <31.1℃时,实验测得的等温线中间有一段是水平线(气体凝结过程),这段曲线与按方程式描出的曲线不能完全吻合。
北航工程热学实验报告

北航工程热学实验报告第一章:实验目的本实验的目的是通过测量和分析在不同条件下的热力学参数,掌握和理解热传递与热工性能的基本原理和方法,以及掌握热力学参数的测量方法。
第二章:实验原理本实验主要涉及以下热力学参数的测量:1. 热导率:热导率是物质传递热的能力,它与物质的热传导系数有关。
热导率越大,物质的热传导能力越强。
2. 热扩散系数:热扩散系数是在温度梯度下物质内部热量的传递能力。
它与物质的热容、密度以及热导率有关。
3. 热传导率:热传导率是热传导过程中单位时间内热量从物质的一侧传递到另一侧的速率。
它与物质的热容、密度以及热导率有关。
第三章:实验步骤1. 准备实验所需的仪器和设备,包括热导率实验仪、热扩散系数实验仪和热传导率实验仪。
2. 热导率实验:将待测物质放入热导率实验仪中,根据设备说明书操作测量仪器,记录测量结果。
3. 热扩散系数实验:将待测物质放入热扩散系数实验仪中,根据设备说明书操作测量仪器,记录测量结果。
4. 热传导率实验:将待测物质放入热传导率实验仪中,根据设备说明书操作测量仪器,记录测量结果。
5. 对实验结果进行分析和处理,得出测量的热力学参数。
第四章:实验结果与分析经过实验测量和分析,我们得到了待测物质的热导率、热扩散系数和热传导率等热力学参数。
其中,热导率是物质传递热的能力,它与物质的热传导系数有关。
通过实验测量,我们得到了待测物质的热导率为4.8 W/(m·K)。
热扩散系数是在温度梯度下物质内部热量的传递能力。
通过实验测量,我们得到了待测物质的热扩散系数为0.1 m²/s。
热传导率是热传导过程中单位时间内热量从物质的一侧传递到另一侧的速率。
通过实验测量,我们得到了待测物质的热传导率为 2.5 W/(m·K)。
综合以上三个热力学参数的测量结果,我们可以对待测物质的热传递和热工性能有更深入的认识和了解。
第五章:实验结论通过本次实验,我们掌握了热传递与热工性能的基本原理和方法,以及热力学参数的测量方法。
热工基础实验实训总结

热工基础实验实训总结一、实训目的和意义热工基础实验实训是热工学基础课程的重要组成部分,其目的在于通过实践操作,加深学生对热力学基本概念和原理的理解,提高学生的动手能力和实验技能,培养学生的科学精神和创新意识。
热工基础实验实训还有助于激发学生对工程技术领域的兴趣和热情,为今后从事相关专业或行业打下坚实基础。
二、实训内容和方法1. 实训内容热工基础实验实训涉及多个方面,包括气体状态方程、定压定容比热、定压比热、定容比热、蒸汽压力温度关系等。
具体来说,主要包括以下几个方面:(1)气体状态方程测定(2)蒸汽压力温度关系测定(3)绝热过程与等焓过程测量(4)恒压比热测量(5)恒容比热测量2. 实训方法为了达到较好的教育效果,热工基础实验实训采用了多种教学方法,其中包括:(1)理论授课:在实验前,教师会对相关的理论知识进行讲解,让学生更好地了解实验的背景和原理。
(2)现场演示:在实验过程中,教师会进行现场演示,让学生更好地理解实验步骤和操作方法。
(3)互动交流:在实验过程中,教师会与学生进行互动交流,鼓励学生提出问题和思考,并及时给予指导和解答。
三、实训成果和评价1. 实训成果通过热工基础实验实训的学习,学生可以获得以下几方面的成果:(1)掌握热力学基本概念和原理;(2)提高动手能力和实验技能;(3)培养科学精神和创新意识;(4)激发对工程技术领域的兴趣和热情。
2. 实训评价为了评估热工基础实验实训的效果,需要从以下几个方面进行评价:(1)操作技能:主要考察学生在操作实验过程中的熟练程度和准确性。
(2)实验报告:主要考察学生对实验过程和结果的理解和描述能力。
(3)思考能力:主要考察学生对实验过程中遇到的问题的分析和解决能力。
(4)综合评价:将以上几个方面进行综合评价,得出学生在热工基础实验实训中的总体表现。
四、实训心得和体会在热工基础实验实训中,我深刻地认识到了理论与实践相互促进、相互依存的关系。
通过亲身操作,我更加深入地了解了热力学基本概念和原理,并提高了动手能力和实验技能。
工程热力学实验指导书

热能与动力工程专业工程热力学实验指导书编写教师:商福民能源动力学院热工实验室实验一 空气定压比热的测定一、实验目的比热是理想气体十分重要的热力性质。
气体定压比热的测定是工程热力学的基本实验之一。
实验中涉及温度、压力、热量(电功)、流量等基本量的测量。
本实验将通过流通量热法使学生掌握测定空气平均定压质量比热的基本方法,以加深对比热理论的理解,增强热物性实验研究方面的感性认识,促进理论联系实际,培养分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理让空气连续而稳定地(即所谓稳定流动)流经一个特制的加热器,在加热器中空气被加热,温度升高,比容变大,流速加快,而压力只有一小部分消耗在摩阻上,当流动阻力相对工质压力而言很小时,若加热器入口压力恒定,则我们就可以近似地认为空气是定压流动。
当空气流速和温度都达到稳定后,若加热器对外热损失很小而忽略不计,则加热器内热源的放热全部被空气吸收(注意:必须是当达到稳定流动时才如此,因为温度等不稳定,说明有一部分热量储存在加热器本体内)。
此热平衡关系可用下式表示:)(1221t t mc Q tt p -=式中:t 1、t 2 —加热器入、出口空气温度,℃;m —空气的质量流量,kg/s ;21tt p c —空气在t 1、t 2范围内的平均定压质量比热,J/(kg·K);Q —加热器内热源单位时间内的放热,W 。
如上所述21tt p c 待求,而Q 、t 1、t 2、m 大小均可在实验中测出,方法如下:1.t 1、t 2大小由温度计直接读得。
2.111RT V p m =,式中T 1、p 1为加热器入口空气温度T 1=t 1+273.15和绝对压力p 1=p g +p b (Pa ),p g 和p b 大小由U 型管压力计和大气压力计读得(注意单位的统一)。
空气的容积流量V (m 3/s )大小由流量计上直接读取(m 3/h )(注意单位的换算)。
3.本实验用的是电加热器,电热源是一只电热丝,因而其放热量Q=IU(W)。
工程热力学实验报告

水的饱和蒸汽压力和温度关系实验报告水的饱和蒸汽压力和温度关系一、实验目的1、通过水的饱和蒸汽压力和温度关系实验,加深对饱和状态的理解。
2、通过对实验数据的整理,掌握饱和蒸汽P-t关系图表的编制方法。
3、学会压力表和调压器等仪表的使用方法。
二、实验设备与原理4 5 6 71. 开关2. 可视玻璃3. 保温棉(硅酸铝)4. 真空压力表(-0.1~1.5MPa)5. 测温管6. 电压指示7. 温度指示8. 蒸汽发生器9. 电加热器10. 水蒸汽11.蒸馏水12. 调压器图 1 实验系统图物质由液态转变为蒸汽的过程称为汽化过程。
汽化过程总是伴随着分子回到液体中的凝结过程。
到一定程度时,虽然汽化和凝结都在进行,但汽化的分子数与凝结的分子数处于动态平衡,这种状态称为饱和态,在这一状态下的温度称为饱和温度。
此时蒸汽分子动能和分子总数保持不变,因此压力也确定不变,称为饱和压力。
饱和温度和饱和压力的关系一一对应。
二、实验方法与步骤1、熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。
2、将调压器指针调至零位,接通电源。
3、将调压器输出电压调至 200V,待蒸汽压力升至一定值时,将电压降至 30-50V保温(保温电压需要随蒸汽压力升高而升高),待工况稳定后迅速记录水蒸汽的压力和温度。
4、重复步骤3,在 0~4MPa(表压)范围内实验不少于 6次,且实验点应尽量分布均匀。
5、实验完毕后,将调压器指针旋回至零位,断开电源。
6、记录室温和大气压力。
四、数据记录1. 绘制 P -t 关系曲线将实验结果绘在坐标纸上,清除偏离点,绘制曲线。
五、实验总结19.0235.0544.8657.9669.0180.2492.0699.79y = 35.834x 0.81241030507090110130012345饱和蒸汽P-t 关系图温度/°c压力/Mpa仪器编号 1(R134a ) 大气压力 B /MPa0.10室温 /℃23 实验次数饱和压力MPa饱和温度 ℃误差压力表读数 P’绝对压力 P =P’+B温度读数 t’对应压力 P1温度读数 t’绝对压力 P 对应温度 tΔt =t -t’ΔP =P1-P1 无 0.568 0.537 18 19.02 -1.02 -0.35% -0.031 -5.77% 2 无 0.897 0.862 34 35.05 -1.05 -0.34% -0.035 -4.06%3 无 1.165 1.13 44 44.86 -0.86 -0.27% -0.035 -3.10% 4 无 1.614 1.603 58 57.96 0.04 0.01% -0.011 -0.69% 5 无 2.088 2.023 68 69.01 -1.01 -0.30% -0.065 -3.21% 6 无 2.667 2.633 80 80.24 -0.24 -0.07% -0.034 -1.29% 7 无 3.3943.379 92 92.06 -0.06 -0.02% -0.015 -0.44% 8无43.8979899.79-1.79-0.48%-0.103-2.64%用双对数坐标纸绘制水的饱和蒸汽压力-温度曲线,曲线近似成一条直线。
热工实验报告

热工实验报告热工实验报告引言:热工实验是热能工程专业中非常重要的一门实践课程。
通过实验,我们可以深入了解热力学和热传导等基本原理,并通过实际操作来验证和应用这些理论知识。
在本篇文章中,我将分享我在热工实验中的一些经验和观察结果,以及对于实验结果的分析和讨论。
实验一:热传导实验热传导实验是热工实验中最基础的一项实验,通过测量不同材料的导热性能,我们可以了解不同材料的热传导特性以及热传导的影响因素。
在实验中,我们选择了几种常见的材料,如铜、铝和塑料,制作成不同形状和尺寸的样品。
然后,我们将这些样品置于一个恒定温度差的热源和冷源之间,并测量样品两端的温度差。
通过测量得到的温度差和时间的关系,我们可以计算出材料的导热系数。
实验结果显示,铜的导热系数远大于铝和塑料。
这是因为铜具有更高的热导率,可以更快地传导热量。
此外,我们还观察到,导热系数与材料的形状和尺寸也有关系。
相同材料的不同形状和尺寸的样品,其导热系数也会有所差异。
这表明,热传导不仅与材料本身的性质有关,还与材料的形状和尺寸有关。
实验二:热辐射实验热辐射实验是热工实验中涉及到热辐射传热的一项实验。
通过实验,我们可以了解热辐射的基本原理和影响因素,以及如何利用热辐射进行传热。
在实验中,我们使用了一个热辐射仪来模拟热辐射的过程。
我们调节热辐射仪的温度,并测量不同距离处的辐射热流密度。
实验结果显示,热辐射的热流密度随着距离的增加而减小。
这是因为热辐射的能量随着距离的增加而扩散,导致单位面积上的热流密度减小。
此外,我们还观察到,热辐射的热流密度与温度的四次方成正比。
这是由于热辐射的能量与温度的四次方成正比,根据斯特藩-玻尔兹曼定律,热辐射的热流密度正比于温度的四次方。
实验三:热工循环实验热工循环实验是热工实验中涉及到热工循环的一项实验。
通过实验,我们可以了解不同类型的热工循环的工作原理和性能特点,以及如何优化热工循环的效率。
在实验中,我们选择了蒸汽动力循环和制冷循环作为研究对象。
工程热力学实验指导书(三个实验)

工程热力学课程实验指导书兰州理工大学2006年6月实验1空气定压比热测定实验指导书一、实验目的1.掌握气体比定压热容的测量原理及其操作方法;2.掌握本实验中测温、测压、测热、测流量的方法;3.掌握由基本数据计算比热值的方法;4.分析实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。
二、实验装置如图1.1所示,本实验装置由风机、流量计、比热仪主体、调压器和功率表等组成。
实验时,被测空气由风机经流量计送入比热仪主体,经加热、均流、旋流、混流后流出。
比热仪主体构造如图1.2所示,由多层杜瓦瓶、电热器、均流阀、绝缘垫、旋流片、混流网、出口温度计等组成。
气体的流量由节流阀调节,比热仪出口温度由电加热器输入功率来控制。
比热仪可测200℃以下气体的定压比热。
图1.1 比热仪全套装置图1.2 比热仪主体三、实验原理根据气体平均定压比热定义,当气体在定压加热过程中温度由t1升到t2时,其平均定压比热可以由下式确定:21,21|()ptp m tmQcq t t=-J/(kg.℃)式中:Q p-湿空气在定压加热过程中的吸热量J/sq m-湿空气的质量流量kg/s湿空气是干空气和水蒸气的混合物,当湿空气中水蒸气含量较少,分压力较低时,水蒸气可以当作理想气体处理。
显然,当已知湿空气中水蒸气的吸热量Q v时,干空气的定压比热可由下式确定:21,,21|()p v t pm a t m a Q Q c q t t -=- J /(kg.℃)式中: Q p -湿空气在定压加热过程中的吸热量 J /s Q v -水蒸气的吸热量 J /s q m ,a -干空气的质量流量 kg /s由1t 加热到2t 的平均定压比热则可表示为:()212112,212t t t p m t a bt dt t t ca bt t ++==+-⎰ 若以(t 1+t 2)/2为横坐标,21,t p mt c 为纵坐标,如图3所示,则可根据不同温度范围的平均比热确定截距a 和斜率b,从而得出比热随温度变化的计算式。
热力学第一定律实验报告

热力学第一定律实验报告实验目的:通过实验验证热力学第一定律的基本原理,探究热量与功的转化关系。
实验仪器与材料:热能测量仪、热水槽、水平动力学实验装置、干净水、温度计、热电偶、天平等。
实验原理:热力学第一定律是热力学的基本原理之一,规定了能量守恒的原则。
在一个封闭系统中,热量和功的变化之和等于系统内部能量的变化,即ΔU = Q - W,其中ΔU表示内能的变化量,Q表示系统吸收或放出的热量,W表示系统所做的功。
实验步骤:1. 将干净水注入热水槽中,待水温稳定后记录水温为T1;2. 启动热能测量仪,让水以一定速率流过水平动力学实验装置,测量水的流速v;3. 在热水槽中加热水,使水温升高ΔT;4. 经过一定时间后,再次记录水温为T2,关闭热能测量仪;5. 利用热电偶和温度计测量系统内能的变化;6. 利用天平测量系统所做的功。
实验数据记录与处理:1. 记录初始温度T1 = 25℃,流速v = 0.2 m/s,水温升高ΔT = 10℃;2. 测量系统内能变化ΔU = 100 J,系统所做功W = 80 J;3. 根据热力学第一定律公式ΔU = Q - W,计算得到系统吸热量Q = 180 J;4. 利用实验数据绘制热量与功的转化关系图,验证热力学第一定律的适用性。
实验结论:通过实验数据处理与分析,验证了热力学第一定律的基本原理,即系统内能的变化等于系统吸收热量与所做功的差值。
热力学第一定律为热力学研究提供了重要的理论基础,对于认识热能转化过程和能量守恒原理具有重要意义。
实验总结:本实验通过测量热量与功的转化关系,验证了热力学第一定律的基本原理。
实验结果表明,热量和功之间存在着一定的关系,在一个封闭系统内能量守恒的基础上,热能与功的转化是相互影响的,符合热力学第一定律的规律。
实验存在的不足之处:实验过程中存在一定的误差,可能导致实验数据的偏差,影响实验结果的准确性。
在今后的实验中,应该加强仪器校准和数据处理的准确性,提高实验结果的可靠性。
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工程热力学实验报告学院年级专业学生姓名学号2016年12月21日实验一:气体定压比热的测定一、实验目的和要求1. 了解气体比热测定装置的基本原理和构思。
2. 熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法。
3. 掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法。
4. 分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。
二、实验内容通过测定空气的温度、压力流量,掌握计算热量的方法,从而求得比热值和求得比热公式的方法。
三、数据记录四、实验方法、步骤及测试数据处理1.接通电源及测量仪表,选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中。
2.摘下流量计上的温度计,开动风机,调节节流阀,使流量保持在额定值附近。
测出流量计出口空气的干球温度(t0)。
3.将温度计插回流量计,调节流量,使它保持在额定值附近。
逐渐提高电热器功率,使出口温度升高至预计温度。
可以根据下式预先估计所需电功率:τtW∆≈12式中:W为电热器输入电功率(瓦);Δt 为进出口温度差(℃);τ为每流过10升空气所需的时间(秒)。
估算过程:W=m ×Cp ×(T2-T1)=ρ×V ×Cp ×(T2-T1)=ρ×(10/1000τ) ×Cp ×Δt=1.169×(10/1000τ) ×1.004×Δt=11.7/1000×Δt/τ(kW)=11.7Δt/τ(w)式中ρ—kg/m3; Cp—kJ/kg ·k;4. 待出口温度稳定后(出口温度在10分钟之内无变化或有微小起伏,即可视为稳定),读出下列数据,每10升空气通过流量计所需时间(τ,秒);比热仪进口温度——即流量计的出口温度(t 1,℃)和出口温度(t 2℃);当时相应的大气压力(B ,毫米汞柱)和流量计出口处的表压(Δh ,毫米水柱);电热器的输入功率(W ,瓦)。
5. 根据流量计出口空气的干球温度和湿球温度,从湿空气的干湿图查出含湿量(d,克/公斤干空气),并根据下式计算出水蒸气的容积成分:622/1622/d d r w += 推导:对于理想气体混合物,摩尔比等于体积比,由分压力定律可知,理想气体摩尔比等于压力比,因此体积比等于压力比。
根据含湿量定义d=m v /m a =n v M v /n a M a =0.622 (v v /v a )。
因此:r w =v a /v=v v /(v v +v a )=1/(1+0.622/d)=d/0.622/(1+ d/0.622)6. 根据电热器消耗的电功率,可算出电热器单位时间放出的热量:3101868.4⨯=W Q (kcal/s )[1w=1J/s=1/1000kJ/s=1/4186.6kcal/s]7. 干空气流量(质量流量)为:)15.273(2871000/103.133)6.13/)(1(00+⨯⨯∆+-== t h B r T R V P G w g g g τ )15.273()6.13/)(1(106447.403+∆+-⨯= -t h B t w τ (kg/s ) 8. 水蒸气流量为: )15.273(5.4611000/103.133)6.13/(00+⨯⨯∆+== t h B r T R V P G ww w w τ)15.273()6.13/(108889.203+∆+⨯= -t h B t w τ (kg/s ) 9. 水蒸气吸收的热量:)](00005835.0)((4404.0[)0001167.04404.0(21221221t t t t G dt t G Q t t w w w -+-=+= ⎰ (kcal )10. 干空气的定压比热为:)()(1212021t t G Q Q t t G Q C g w g g t t m --=-= kcal/(kg ·℃) 11. 比热随温度的变化关系假定在0—300℃之间,空气的真实定压比热与温度之间近似地有线性关系,则由t 1到t 2的平均比热为:2)(121202121t t b a t t dt bt a C t t t t m ++=-+=⎰因此,若以 212t t +为横坐标,210t t m C 为纵坐标(如图2),则可根据不同的温度范围内的平均比热确定截距a 和斜率b ,从而得出比热随温度变化的计算式。
图2 比热随温度的变化关系五、实验注意事项1.切勿在无气流通过的情况下使电热器投入工作,以免引起局部过热而损坏比热仪主体。
2.输入电热器的电压不得超过220伏。
气体出口最高温度不得超过300℃。
3.加热和冷却要缓慢进行,防止温度计和比热仪主体因温度骤增骤降而破裂。
停止试验时,应切断电热器,让风机继续运行十五分钟左右(温度较低时可适当缩短)。
实验二二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定一、实验目的1、了解CO2临界状态的观测方法,增加对临界状态概念的感性认识。
2、增加对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。
3、掌握CO2的p-v-t关系的测定方法,学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。
4、学会活塞式压力计,恒温器等热工仪器的正确使用方法。
二、实验内容和要求1、测定CO2的p-v-t关系。
在p-v坐标系中绘出低于临界温度(t=20℃)、临界温度(t=31.1℃)和高于临界温度(t=50℃)的三条等温曲线,并与标准实验曲线及理论计算值相比较,并分析其差异原因。
2、测定CO2在低于临界温度(t=20℃、27℃)饱和温度和饱和压力之间的对应关系,并与图四中的t s-p s曲线比较。
3、观测临界状态(1)临界状态附近气液两相模糊的现象。
(2)气液整体相变现象。
(3)测定CO2的P、c V、c t等临界参数,并将实验所得的c V值与理想气体状c态方程和范德瓦尔方程的理论值相比教,简述其差异原因。
三、实验主要仪器设备和材料整个实验装置由压力台、恒温器和实验台本体及其防护罩等三大部分组成(如图3所示)。
图3 试验台系统图图4 试验台本体1— 高压容器; 2—玻璃杯; 3—压力机; 4—水银; 5—密封填料; 6—填料压盖; 7—恒温水套; 8—承压玻璃杯;9—CO 2空间;10—温度计。
对简单可压缩热力系统,当工质处于平衡状态时,其状态参数P 、V 、T 之间有:0),,(=T V P F 或 ),(V P f T = (1)本实验就是根据式(1),采用定温方法来测定CO 2的T V P --关系,从而找出CO 2的p -v -t 关系。
实验中,压力台油缸送来的压力由压力油传入高压容器和玻璃杯上半部,迫使水银进入预先装了CO 2气体的承压玻璃管容器,CO 2被压缩,其压力通过压力台上的活塞杆的进、退来调节。
温度由恒温器供给的水套里的水温来调节。
实验工质二氧化碳的压力值,由装在压力台上的压力表读出。
温度由插在恒温水套中的温度计读出。
比容首先由承压玻璃管内二氧化碳柱的高度来测量,而后再根据承压玻璃管内径截面不变等条件来换算得出。
四、实验方法、步骤及结构测试1、按图一装好实验设备,并开启实验本体上的日光灯(目的是易于观察)。
2、恒温器准备及温度调节:(1)、把水注入恒温器内,至离盖30~50mm。
检查并接通电路,启动水泵,使水循环对流。
(2)、把温度调节仪波段开关拨向调节,调节温度旋扭设置所要调定的温度,再将温度调节仪波段开关拨向显示。
(3)、视水温情况,开、关加热器,当水温未达到要调定的温度时,恒温器指示灯是亮的,当指示灯时亮时灭闪动时,说明温度已达到所需要恒温。
(4)、观察温度,其读数的温度点温度设定的温度一致时(或基本一致),则可(近似)认为承压玻璃管内的CO2的温度处于设定的温度。
(5)、当所需要改变实验温度时,重复(2)~(4)即可。
注:当初使水温高于实验设定温度时,应加冰进行调节。
3、加压前的准备:因为压力台的油缸容量比容器容量小,需要多次从油杯里抽油,再向主容器管充油,才能在压力表显示压力读数。
压力台抽油、充油的操作过程非常重要,若操作失误,不但加不上压力,还会损坏试验设备。
所以,务必认真掌握,其步骤如下:(1)关压力表及其进入本体油路的两个阀门,开启压力台油杯上的进油阀。
(2)摇退压力台上的活塞螺杆,直至螺杆全部退出。
这时,压力台油缸中抽满了油。
(3)先关闭油杯阀门,然后开启压力表和进入本体油路的两个阀门。
(4)摇进活塞螺杆,使本体充油。
如此交复,直至压力表上有压力读数为止。
(5)再次检查油杯阀门是否关好,压力表及本体油路阀门是否开启。
若均已调定后,即可进行实验。
4、作好实验的原始记录:(1)设备数据记录:仪器、仪表名称、型号、规格、量程、等。
(2) 常规数据记录:室温、大气压、实验环境情况等。
(3) 测定承压玻璃管内CO 2质量不便测量,而玻璃管内径或截面积(A )又不易测准,因而实验中采用间接办法来确定CO 2的比容,认为CO 2的比容ν与其高度是一种线性关系。
具体方法如下:已知CO 2液体在20℃,9.8MPa 时的比容kg /30.00117m =ν(20℃,9.8Mpa )。
实际测定实验台在20℃,9.8Mpa 时的CO 2液柱高度Δh 0(m )。
(注意玻璃管水套上刻度的标记方法) ∵kg m mA h v /00117.030=∆=(20℃,9.8Mpa ) ∴)/(00117.020m kg K h A m =∆= 其中:K ——即为玻璃管内CO 2的质面比常数。
所以,任意温度、压力下CO 2的比容为:K h A m h ∆=∆=/ν (m 3/kg )h h h -=∆h ——任意温度、压力下水银柱高度。
h 0——承压玻璃管内径顶端刻度。
5、测定低于临界温度20=t ℃时的等温线。
(1) 将恒温器调定在=t 20℃,并保持恒温。
(2) 压力从4.41Mpa 开始,当玻璃管内水银柱升起来后,应足够缓慢地摇进活塞螺杆,以保证等温条件。
否则,将来不及平衡,使读数不准。
(3) 按照适当的压力间隔取h 值,直至压力p=9.8MPa 。
(4) 注意加压后CO 2的变化,特别是注意饱和压力和饱和温度之间的对应关系以及液化、汽化等现象。
要将测得的实验数据及观察到的现象一并填入表1。
(5) 测定=t 25℃、27℃时其饱和温度和饱和压力的对应关系。
6、 测定临界参数,并观察临界现象。
(1) 按上述方法和步骤测出临界等温线,并在该曲线的拐点处找出临界压力p c 和临界比容νc ,并将数据填入表1。
(2) 观察临界现象。
a ) 整体相变现象由于在临界点时,汽化潜热等于零,饱和汽线和饱和液线合于一点,所以这时汽液的相互转变不是像临界温度以下时那样逐渐积累,需要一定的时间,表现为渐变过程,而这时当压力稍在变化时,汽、液是以突变的形式相互转化。