中冷器热侧空气比热的计算方法分析
空气比热容温度对照表
空气比热容温度对照表
比热容是指没有相变化和化学变化时，一定量均相物质温度升高1K所需的热量。
利用比热容的概念可以类推出表示1mol物质升高1K所需的热量的摩尔热容。
与比热相关的热量计算公式：Q=cm AT，即Q吸（放）=cm（T初-T末），其中c 为比热，m为质量，Q为能量热量。
吸热时为Q=cm AT升（用实际升高温度减物体初温），放热时为Q=cm AT降（用实际初温减降后温度）。
或者Q=cm AT=cm（T末-T初），Q>0时为吸热，Q<0时为放热。
比热容的计算公式一般为：
二Q
C~
Q 吸=cm （t-to ）Q 放=cm （to-t ）
c表示比热容
m表示物体的质量
t o表示物体的初温
t表示物体的末温
注释：【1 atm = 1 标准大气压=1.01 xiO5Pa 1 atm = 760 mmHg = 1.01325 X105 pa M0.1 Mpa = 1 Kgf/cm 2】
空气的比热容没有确定值，即便是在温度确定时，通常使用定压比热容或定容比热容来反映空气比热容的大小，这两者都与温度有关（温差不太大时可认为基本相等）。
一定质量的物质，在温度升高时，所吸收的热量与该物质的质量和升高的温度乘积之比，称做这种物质的比热容（比热），用符号c表示。
其国际
单位制中的单位是焦耳每千克开尔文［J /(kg K)］或焦耳每千克每摄氏度［J
/(kg •可。
J是指焦耳，K是指热力学温标，即令1千克的物质的温度上升(或下降)1开尔文所需的能量。
F面是空气比热容温度对照表:。
测定空气比热容比实验报告
测定空气比热容比实验报告实验报告：测定空气比热容比一、实验目的1.学习和掌握比热容比的概念及其物理意义。
2.通过实验测定空气的比热容比。
3.提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理比热容比是指一种物质在等压比热容与等容比热容之比，即γ=cp/cv。
对于理想气体，其比热容比为γ=cp/cv=1+1/273K+1/373K。
本实验采用绝热压缩过程的方法测定空气的比热容比。
三、实验步骤1.准备实验器材：温度计、压力表、空气压缩机、秒表、恒温水槽、保温杯、绝热材料等。
2.将恒温水槽设定在不同温度值，测量恒温水槽的实际温度。
3.将保温杯置于恒温水槽中，使其保持稳定的温度。
4.使用空气压缩机将空气压缩到保温杯中，同时记录压缩时间和压力。
5.将保温杯中的空气通过绝热材料导入绝热材料下方的恒温水槽中，测量压缩空气的温度变化。
6.重复步骤4和5，改变恒温水槽的温度值，得到多组数据。
四、数据处理与分析1.根据实验数据，计算出空气的等压比热容cp和等容比热容cv。
2.利用空气的等压比热容cp和等容比热容cv，计算出空气的比热容比γ。
3.将空气的比热容比γ与理想气体的比热容比进行比较，分析误差来源和实验误差。
4.根据实验数据和误差分析，得出结论，并讨论实验中需要注意的问题。
五、结论通过本实验，我们学习和掌握了比热容比的概念和物理意义，通过测定空气的比热容比实验提高了实验操作技能和数据处理能力。
同时，通过误差分析和讨论，我们发现实验中存在一些误差来源，例如温度测量误差、压力测量误差、气体不完全绝热等。
为了提高实验精度，需要采取措施减小误差，例如使用高精度的温度计和压力传感器、确保绝热材料的密封性能等。
本实验所用的方法可以推广到其他气体，例如二氧化碳、氧气等。
通过对比不同气体的比热容比，可以研究它们的物理性质和反应特性。
同时，对于一些复杂的气体，其比热容会受到压力、温度等因素的影响，本实验方法可以用来研究这些影响的大小和规律。
空气比热容比的测量
空气比热容比的测量空气比热容比是指空气在一定条件下单位质量的比热容和常压下的比热容之比。
它是气体的热力学特性之一，具有重要的理论和实际应用价值。
在机械工程、热工学、燃气轮机等领域中，经常需要测量空气比热容比，以便判断热工系统的性能和优化设计。
空气的比热容是指在单位质量的物质中升高1度温度所吸收或释放的热量。
常压下的空气比热容Cp和容积比热容Cv分别为1.005 kJ/(kg·K)，0.718 kJ/(kg·K)。
而空气比热容比γ=Cp/Cv=1.4。
当气体分子自由运动的程度大于等于气体分子间距离时，气体可以看做是理想气体，此时γ为恒定值。
测量空气比热容比的方法很多，其中最常用的方法是等容法。
等容法是指将气体充满在容积固定的密闭容器中，加热至一定温度后测量气体压力的变化，从而得出其比热容比。
在测量中，需要注意以下几点：1. 测量前需要将容器内的空气抽气至低压（负压力），去除容器内残留的空气和水汽等杂质，以保证实验结果的准确性。
2. 测量过程中应尽量避免容器内的气体流动和对流现象，以确保气体温度均匀。
3. 测量时需要控制气体加热的速率和温度的稳定性，而且加热的时间不应过长，以免超过气体的极限耐受范围。
4. 在测量过程中，需将气体表面的压力以及容器外气体的温度、压力等参数同时测量，以便计算出实验结果。
通过等容法测量空气比热容比的实验步骤如下：1. 将密闭容器中的空气抽气至低压，达到真空状态，然后密闭容器。
2. 将容器放入稳定的温度控制设备中，并调节温度至所需的加热温度。
3. 开始对容器加热，保持恒定的加热速率和稳定的温度。
4. 在加热过程中，测量气体内部的压力和容器外部的温度和压力。
5. 当容器内部气体达到一定温度时，停止加热并记录气体内部的压力。
6. 计算出空气在不同温度下的比热容值，从而得出空气的比热容比γ。
通过等容法测量得到的空气比热容比可以与理论值做比较，从而判断实验结果的可靠性和精度。
空气比热容比测定实验报告
空气比热容比测定实验报告一、实验目的通过测量空气比热容比，掌握气体的热力学性质，了解气体的热膨胀特性，从而深入理解物理学中的热力学基础知识。
二、实验原理空气比热容比测定实验主要利用了两个方面的知识，一个是气体的状态方程，另一个是热力学第一定律。
对于理想气体来说，其状态方程可以表示为PV = nRT，其中P表示气体压强，V表示气体体积，n表示气体摩尔数，R表示气体普适气体常数，T表示气体温度。
对于气体在绝热条件下的变化，根据热力学第一定律可以得出：ΔU = Q - W，其中，ΔU表示气体内能的变化量，Q表示热量，W表示功。
在绝热条件下，Q = 0，所以ΔU = -W。
气体的内能是由分子的内部能量和分子运动所带来的动能组成的，比热容则是热量增加单位温度所需要的比率，所以等于内能和温度的比率，可以表示为Cp = ΔU/ΔT。
对于压缩气体来说，功是负值，所以ΔU也是负值。
得到如下公式：Cp - Cv = R，其中Cv表示气体的等密比热容。
三、实验内容1. 实验器材1) 绝热容器2) 气压计3) 温度计4) 手摇式风扇5) 水壶6) 水槽2. 实验步骤实验步骤如下：1) 在绝热容器中加入适量的干燥空气，并使用气压计记录其初始压强和初始温度。
2) 手摇风扇使其在绝热条件下进行气体的压缩。
3) 当气体温度上升一定温度时，暂停手摇风扇。
4) 记录停止手摇风扇后的气体压强和温度。
5) 将停止手摇风扇后的绝热容器放入水壶中的水中，并记录水的温度。
6) 将绝热容器中的气体放入水槽中，与水进行热交换直至稳定。
7) 测量气体最终的压强和温度。
四、实验结果通过实验，我们得到的数据如下表所示：| | 初始气压（Pa） | 初始温度（℃） | 停止风扇后气压（Pa） | 停止风扇后气温（℃） | 热交换后气压（Pa） | 热交换后气温（℃） | 水的温度（℃） || --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- ||1 | 98683 | 21.5 | 128340 | 40.0 | 100092 | 21.5 | 25.0||2 | 98703 | 21.5 | 130330 | 44.0 | 101325 | 21.5 | 25.0||3 | 98703 | 21.5 | 131320 | 46.0 | 101325 | 21.5 | 25.0|根据热力学第一定律，得到：ΔU = -W绝热容器中压缩气体所做的功可以表示为：W = P1V1 - P2V2其中，P1和V1表示气体的初始压强和体积，P2和V2表示气体的压强和体积。
制冷工程常用计算公式
满载电流（三相）
FLA
A
FLA=N/√3 UCOSφ
9
新风量
L
CMH
Lo=nV
10
送风量
CMH
空气冷却：
L=Qs/〔Cp*∝*(T1-T2)〕
11
风机功率
KW
N1=L1*H1/(102*n1*n2)
12
水泵功率
N2
KW
N2= L2*H2*r/(102*n3*n4)
13
水管管径
D
mm
D=√4*1000L2/(π*v)
注：
1大气压力=101.325 Kpa
水的气化潜热=2500 KJ/Kg
水的比热=1 Βιβλιοθήκη cal/kg·℃水的比重=1 kg/l
TR+制冷量
2
显热量
QS
Kcal/h
空气冷却：
QS=Cp*∝*L*(T1-T2)
3
潜热量
QL
Kcal/h
空气冷却：
QL=600*∝*L*(W1-W2)
4
冷冻水量
V1
L/s
V1= Q1/(4.187△T1)
C—50%负荷时单位能耗KW/TR
D—25%负荷时单位能耗KW/TR
N—制冷机组耗电功率KW
U—机组电压KV
COSφ—功率因数0.85~0.92
N—房间换气次数次/h
V—房间体积m3
Cp—空气比热（0.24kcal/kg℃）
∝—空气比重（1.25kg/m3）@20℃
L1—风机风量L/s
H1—风机风压mH2O
V—水流速m/s
n1—风机效率
n2—传动效率
（直连时n2=1，皮带传动n2=0.9）
空气比热容比的测量实验报告
空气比热容比的测量实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量空气的比热容比，加深对热力学过程和热学基本概念的理解，掌握一种测量气体比热容比的方法，并培养实验操作和数据处理的能力。
二、实验原理空气比热容比γ定义为定压比热容Cp与定容比热容Cv之比，即γ ＝ Cp ／ Cv。
在热力学中，理想气体的绝热过程满足方程：pV^γ ＝常数。
在本实验中，我们利用一个带有活塞的圆柱形绝热容器，容器内封闭一定质量的空气。
通过改变活塞的位置，使容器内的气体经历绝热膨胀或绝热压缩过程。
测量绝热过程中气体压强和体积的变化，从而计算出空气的比热容比。
三、实验仪器1、储气瓶：储存一定量的压缩空气。
2、打气球：用于向储气瓶内充气。
3、压强传感器：测量气体压强。
4、体积传感器：测量气体体积。
5、数据采集器：采集和记录压强和体积的数据。
6、计算机：处理和分析实验数据。
四、实验步骤1、仪器调试检查各仪器连接是否正确，确保无漏气现象。
打开数据采集器和计算机，设置好采集参数。
2、测量初始状态用打气球向储气瓶内缓慢充气，直至压强达到一定值，记录此时的压强p1和体积V1。
3、绝热膨胀过程迅速打开活塞，使气体绝热膨胀，记录压强和体积的变化，直到压强稳定，此时的压强为p2，体积为V2。
4、绝热压缩过程迅速关闭活塞，使气体绝热压缩，记录压强和体积的变化，直到压强稳定，此时的压强为p3，体积为V3。
5、重复实验重复上述步骤多次，以减小测量误差。
五、实验数据记录与处理以下是一组实验数据的示例：｜实验次数｜ p1（kPa）｜ V1（mL）｜ p2（kPa）｜ V2（mL）｜ p3（kPa）｜ V3（mL）｜｜｜｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 1050 ｜ 500 ｜ 700 ｜ 700 ｜ 950 ｜ 450 ｜｜ 2 ｜ 1080 ｜ 480 ｜ 720 ｜ 720 ｜ 980 ｜ 460 ｜｜ 3 ｜ 1060 ｜ 510 ｜ 680 ｜ 750 ｜ 960 ｜ 440 ｜根据绝热过程方程pV^γ ＝常数，可得：p1V1^γ ＝p2V2^γ （1）p2V2^γ ＝p3V3^γ （2）由（1）式除以（2）式可得：p1V1^γ ／p3V3^γ ＝p2V2^γ ／p2V2^γ即：p1V1^γ ／p3V3^γ ＝ 1γ ＝ ln(p1 ／ p3) ／ ln(V3 ／ V1)将上述实验数据代入公式，计算出每次实验的比热容比γ，然后取平均值。
气体比热容比的测定实验报告及数据
气体比热容比的测定实验报告及数据一、实验目的1、学习用绝热膨胀法测定空气的比热容比。
2、观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。
3、学习使用数字压力计和温度计等热学实验仪器。
二、实验原理气体的比热容比γ定义为定压比热容Cp与定容比热容Cv之比，即γ ＝ Cp ／ Cv。
对于理想气体，γ值只与气体分子的自由度有关。
本实验采用绝热膨胀法测定空气的比热容比。
实验中，通过让一定量的气体在绝热条件下进行膨胀，测量膨胀前后气体的压强和温度，从而计算出比热容比。
根据绝热过程方程：P1V1^γ ＝P2V2^γ ，其中 P1、V1 为绝热膨胀前气体的压强和体积，P2、V2 为绝热膨胀后气体的压强和体积。
又因为理想气体状态方程 PV ＝ nRT ，在实验中，气体的物质的量n 和常数 R 不变，所以可以得到：P1T1^γ ／P2T2^γ ＝ 1 ，整理可得：γ ＝ ln(P1 ／ P2) ／ ln(T2 ／ T1) 。
三、实验仪器1、比热容比测定仪：主要由储气瓶、打气球、压力传感器、温度传感器等组成。
2、数字压力计：用于测量气体的压强。
3、数字温度计：用于测量气体的温度。
四、实验步骤1、打开数字压力计和数字温度计的电源，预热一段时间，使其读数稳定。
2、用打气球向储气瓶内缓慢打气，直至数字压力计显示的压强达到一定值（例如 120kPa 左右）。
3、关闭打气球的阀门，等待储气瓶内的气体与外界充分热交换，使温度稳定。
记录此时的压强 P1 和温度 T1 。
4、迅速打开放气阀，让气体绝热膨胀，当压强降至一定值（例如80kPa 左右）时，迅速关闭放气阀。
5、等待储气瓶内的气体与外界再次充分热交换，使温度稳定。
记录此时的压强 P2 和温度 T2 。
6、重复上述步骤，进行多次测量，以减小误差。
五、实验数据记录与处理｜测量次数｜ P1（kPa）｜ T1（K）｜ P2（kPa）｜ T2（K）｜γ 计算值｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜ 1185 ｜ 3015 ｜ 782 ｜ 2892 ｜ 142 ｜｜ 2 ｜ 1203 ｜ 3021 ｜ 798 ｜ 2903 ｜ 140 ｜｜ 3 ｜ 1198 ｜ 3018 ｜ 801 ｜ 2898 ｜ 141 ｜｜ 4 ｜ 1212 ｜ 3025 ｜ 789 ｜ 2901 ｜ 143 ｜｜ 5 ｜ 1195 ｜ 3016 ｜ 795 ｜ 2895 ｜ 142 ｜平均值：γ ＝（142 ＋ 140 ＋ 141 ＋ 143 ＋ 142）／ 5 ＝ 142六、误差分析1、实验过程中，气体与外界的热交换不能完全避免，导致温度测量存在误差。
气体比热容比的测定实验报告
气体比热容比的测定实验报告气体比热容比的测定实验报告引言：气体比热容比是描述气体在不同温度下热量变化的重要物理量。
本实验旨在通过测量气体的压强和体积随温度的变化，来确定气体的比热容比。
通过实验，我们可以深入了解气体的热力学性质，并验证理论公式。
实验原理：根据理想气体状态方程PV=nRT，当气体温度不变时，气体的压强和体积成正比，即P1V1=P2V2。
根据理论公式，气体比热容比γ=Cp/Cv，其中Cp为定压比热容，Cv为定容比热容。
通过测量气体在不同温度下的压强和体积，可以计算出气体的比热容比γ。
实验器材：1. 气体采样器2. 温度计3. 压力计4. 水浴5. 计时器6. 数据记录表实验步骤：1. 将气体采样器连接到压力计和温度计上，确保连接处密封。
2. 将气体采样器放入水浴中，使其温度保持恒定。
3. 记录气体采样器的初始压强和体积。
4. 将气体采样器放入不同温度的水浴中，等待一段时间，使气体温度均匀分布。
5. 记录不同温度下气体采样器的压强和体积。
6. 根据实验数据，计算出不同温度下气体的比热容比γ。
实验结果与分析：根据实验数据，我们计算出了不同温度下气体的比热容比γ。
通过绘制γ与温度的关系曲线，我们可以观察到气体比热容比随温度的变化情况。
实验结果显示，当温度较低时，气体的比热容比γ较接近1。
随着温度的升高，气体的比热容比逐渐增大，最终趋于无穷大。
这与理论预期相符合，因为在高温下，气体分子的运动更加剧烈，分子间相互作用的影响较小，故气体的比热容比接近于无穷大。
实验中可能存在的误差主要来自以下几个方面：1. 气体采样器的密封性可能存在漏气现象，导致压强和体积的测量不准确。
2. 气体温度在不同位置可能存在差异，影响了温度的均匀分布。
3. 实验过程中，水浴的温度变化可能不够稳定，导致气体的温度变化不准确。
为减小误差，我们可以采取以下改进措施：1. 确保气体采样器的连接处密封良好，避免气体泄漏。
2. 使用更加精确的温度计，提高温度测量的准确性。
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中冷器热侧增压空气比热的计算方法
1 空气比热的定义与分类：
所谓比热容就是在加热或冷却过程中使单位物量的物质温度升高或降低1K 或1℃时所吸收或放出的热量。
定义式为：
dT
q
dT q c t δ=
=→∆0lim
比热容是物质的物性参数，它的单位取决于物量单位。
国际单位制中，热量的单位用焦耳（J ），而物量的单位可以采用质量（kg ）、标准体积（标准m 3）或者摩尔（mol ），因此由不同单位的比热容。
质量比热容：)(K kg J c
⋅，表示1千克质量的工质温度升高或
降低1K 或1℃时所吸收或放出的热量。
体积比热容：)3K m J c ⋅'
，表示1标准m 3质量的工质温度升
高或降低1K 或1℃时所吸收或放出的热量。
摩尔比热容：)/(K mol J C m
⋅ ，表示1摩尔质量的工质温
度升高或降低1K 或1℃时所吸收或放出的热量。
由于1摩尔的质量为M 千克，体积为22.414 标准立方米，所以三种比热容存在着下述换算关系
c c M C m '=⋅=022414.0
经验表明，同一种气体在不同温度的条件下，例如在保持体积不变或压力不变的条件下加热或放热，同样温度变化1度所需要的热量是不同的，因此，比热容的数值与加热（或放热）过程的性质有关。
工程中最常遇到的是气体在压力不变或体积不变的条件下加热或放热，这时相应的比热容分别称为比定压热容和比定容热容，并分别在
比热容符号下方标以p 和V 来区别。
比定压(质量) 热容：)()(
K kg J dT q
c p
p ⋅=δ 比定容(质量) 热容：))(K kg J dT
q
c v
v ⋅=δ
2 中冷器热侧空气环境分析：
比热容随状态而变化，对于实际气体来说它是温度和压力的函数，而对于理想气体（理想气体概念见附录一）来说，比热容与压力无关，只随着温度而变化，即c=f （t ）。
一般来说，气体的比热容随温度的升高而增大。
由于中冷器工作时内部情况复杂多变，其中部分参数不能精确测得，在中冷器实验操作中为了更方便简洁的分析热侧情况，将热侧空气视为理想气体，由于理想气体的比热容只与温度有关，所以在计算的过程中采用比定压热容。
3 中冷器热侧空气比热的计算方法：
根据实验情况采用比定压热容，又因为热空气被视为理想气体，所以比定压热容只与温度有关，其计算式为：
T 10)-01705310(7.1890103 T 7)-1099320622(-3.438157 T 34415866850.000170224399021.00817550C 32P ⨯+⨯⨯+⨯+=h （a ）
此公式是利用干空气的物理性质表（见附录二）反推而得，使用范围0－500℃。
当热侧空气不能被视为理想气体时，比热是温度和压力的函数，这时将不能再用式（a ）计算空气比热（实际气体的比热计算方法见附录三）。
4 总结：
为了使计算方法统一，计算结果不因公式及使用参数不同而出现误差，有关空气比热的计算都采用公式（a）完成，并且在带入温度值时，为了简便都采用热侧进口温度参加计算。
利用公式（a）计算得到的热空气比定压热容单位为KJ/(kg*K)，沿用干空气物理性质表中所用单位，在试验数据处理计算中同样采用此单位参与计算。
附录一理想气体概念：
所谓理想气体，就是人们经过长期观察研究自然界的气体以后，为了便于研究自然界中客观存在的、比较复杂的真实气体，从复杂的现象中抓住事物的本质，使问题得以合理的简化，所提出的气体模型，即假定它的分子是一些弹性的、本身不占有体积的质点，且分子之间不存在作用力。
热力学中，把完全符合RT
pv=及热力学能仅为温度的函数u
u=的气体，称为理想气体；否则称为实际气体。
常见的氢气、氮(T
)
气、氧气、二氧化碳气、空气、烟气等，在压力不是很高和温度不是很低的条件下（一般可认为温度不低于0℃，压强不高于1.01325×105Pa时的气体为理想气体，由于他们的液化温度都很低，离液化状态都很远），他们的性质都非常接近于假想的理想气体，在工程应用所要求的精确度内，完全可以把这些气体当作理想气体看待，而不至于引起很大的误差。
空气中所含的水蒸气分子，因其分压力小、比体积大，亦可当作理想气体看待。
附录二干空气物理性质表:
干空气物理性质表（P=1.01325×105Pa=760mmHg）
附录三 比热容的一般关系式：
假设T 、v 为独立变量，即s=s(T,v),则：
dv v
s
dT T s ds T v )()(
∂∂+∂∂= （1） 根据麦克斯韦关系：
v T T
p
v s )()(
∂∂=∂∂ （2） 根据链式关系及比热定义
1)))=∂∂∂∂∂∂v v v s
u u T T s （（（
（3） T c s u T u T s
v v
v
v =∂∂∂∂=∂∂)))（（（ （4）
得到：
dv T
p dT T c ds v v )∂∂+=
（（第一ds 方程） 同样得到：
dp T
v
dT T c ds p p )∂∂-=
（
（第二ds 方程） dv v
T T c dp p T
T c ds p p v v ))∂∂+∂∂=（（（第三ds 方程）
据（第二ds 方程）：
dp T
v
dT T c ds p p )∂∂-=
（
由全微分关系有：
p T p
T v
T p c )()(22∂∂-=∂∂ （5） 同理，据第一ds 方程：
dv T
p dT T c ds v V )∂∂+=
（ 由全微分关系有：
v )T
p
T()v c (22T V ∂∂=∂∂ （6） 设p 0为一个足够低的压力，此时气体满足理想气体性质，对式（5）进行积分有：
dp T v T c c p
p p p ⎰⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛∂∂-=-00
22 （7） 式（7）即为比热的一般关系式。
对于实际气体比热的计算方法参照公式（7）进行计算，计算过程中注意单位保持统一。