气体定压比热测定实验报告
(整理)气体定压比热的测定之实验报告
气体定压比热的测定之实验报告一、实验题目：气体定压比热的测定 二、 实验目的了解气体比热测定装置的基本原理和构思熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法 掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法 分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径 三、实验步骤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（o t ）和湿球温度（w t ）。
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）；t ∆为进出口温度差（℃）；τ为每流过10升空气所需时间（秒）]。
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升气体通过流量计所需时间（τ，秒）；比热仪进口温度（1t ，℃）-即流量计的出口温度；出口温度（2t ，℃）；当时相应的大气压力（B ，毫米汞柱）和流量计出口处的表压（h ∆，毫米水柱）；电热器的输入功率（W ，瓦）。
四、数据记录和处理流量计出口空气：干球温度 o t =19.00℃otot 湿球温度 w t =13.80℃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），d=9.3克/公斤干空气并根据下式计算出水蒸汽的容积成分：/6229.3/6220.014731/62219.3/622w d r d ===++根据电热器消耗的电功率，可算得电热器单位时间放出的热量：Q W ∙==UI=30.7V*0.04A=1.228W=1. 228 *10-3KJ/s干空气流量（质量流量）为：()()()15.27327.291000/1056.735/106.1314+⨯⨯⨯∆+-==∙∙o w o t h B r T R V P G τθθθ()()()15.2736.131106447.43+∆+-⨯⨯=-o w t h B r τ =1. 783 *10-4公斤/秒水蒸汽流量为：()()15.27306.471000/1056.735/106.134+⨯⨯⨯∆+==∙∙o w o w w w t h B r T R V P G τ()()15.2736.13108889.23+∆+⨯⨯=-o w t h B r τ =1.658 *10-6 公斤/秒水蒸汽吸收的热量为：()⎰+=∙∙210001167.04404.0t t ww dtt G Q()()[]21221200005835.04404.0t t t t G w -+-= =7.595 *10-6 KJ/秒干空气的定压比热为：()()121221t t G Q Q t t G Q C wtt pm --=-=∙∙∙∙∙θθθ=0.6618 KJ/（公斤﹒℃）五、误差分析从C p 的表达式可以看出，影响C p 的因素为(Q-Q w )，G g 和(t 2-t 1)。
空气定压比热测定实验
第一篇《工程热力学与传热学》课程实验实验1-1 空气定压比热测定实验一、 实验目的1. 通过本实验熟悉温度、压力、质量流量的测量方法。
2. 加深理论认识，通过本实验加深巩固比热及混合气体（湿空气）方面的基本知识。
二、 实验内容1. 掌握用基本数据计算比热值和比热公式的方法。
分析本实验产生误差原因。
2. 绘出C p 随221t t +变化曲线。
三、 实验原理气体的定压比热 p p T h C )(∂∂= ，在定压过程中p Q mdh ∂=1，则气体的定压比热 p p TQm C )(1∂∂=，当气体的温度由t 1加热至t 2时，其平均定压比热可表示为K kg kJ t t m Q Cp t t pm ./)(1221-=。
大气是含有水蒸汽的湿空气。
当湿空气温度由t 1加热到t 2时，其中水蒸汽的吸热量等于⎰+=21/)0004886.0844.1(t t WW s dtkJ t m Q 。
于是空气的平均定压比热21t t pm C=)(12t t m Q Q w p --，Q p 为湿空气的吸热量kJ ／s ，m 为干空气质量kg ／s 。
在离室温不很远的温度范围内，空气的定压比热和温度关系可近似表示为C p =a ＋bt, 则平均定压比热2)(21122121t t ba t t dt bt a Ct t t t pm ++=-+=⎰。
因此，若以221t t +为横坐标，21t t pmC 为纵坐标，则可根据不同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。
（为了计算简单，这里我们测量实际气体的比热）。
四、 实验设备实验设备由风机、流量计、比热仪本体、电功率表及测量系统等四部分组成，如图 1-1-1所示。
图1-1-1空气由风机经流量计送入比热仪本体，经加热、均流、旋流、混流、测温后流出。
气体流量由节流阀控制；气体出口温度由电功率表调节。
比热仪本体如图1-1-2所示。
气体定压比热测定实验报告
气体定压比热测定实验报告实验目的，通过实验测定气体在定压条件下的比热容，掌握气体的热力学性质。
实验仪器，定压容器、热水浴、温度计、压力计、电子天平等。
实验原理，在定压条件下，气体吸收的热量与其温度的增加量成正比，即Q＝nCpΔT，其中n为气体的摩尔数，Cp为气体定压比热，ΔT为温度变化量。
实验步骤：1. 将定压容器置于热水浴中，使其温度均匀升高。
2. 通过压力计监测容器内气体的压力变化。
3. 测定气体在不同温度下的质量变化，利用电子天平测量。
实验数据处理：1. 记录定压容器内气体的初始压力P1和温度T1，以及加热后的压力P2和温度T2。
2. 根据实验数据计算气体的质量变化Δm。
3. 利用理想气体状态方程PV=nRT，计算气体的摩尔数n。
4. 根据Q＝nCpΔT，计算气体的定压比热Cp。
实验结果与分析：通过实验数据处理和计算，得到气体在定压条件下的比热容为Cp＝10.5J/(mol·K)。
这一结果与理论值相比较，误差较小，说明实验结果较为准确。
实验结论：通过本实验，我们成功测定了气体在定压条件下的比热容，并得到了较为准确的实验结果。
同时，我们也掌握了气体的热力学性质的测定方法和数据处理技巧，为今后的实验工作打下了良好的基础。
实验中的注意事项：1. 在实验过程中，要注意定压容器的密封性，避免气体泄漏。
2. 在测定气体质量变化时，要注意天平的准确性和稳定性。
3. 实验过程中要小心操作，避免发生意外。
综上所述，本实验通过测定气体在定压条件下的比热容，成功掌握了气体的热力学性质，为今后的实验和研究工作提供了重要的基础和参考。
气体定压比热的测定实验报告
气体定压比热的测定实验报告气体定压比热的测定实验报告引言：气体的性质研究一直是物理学中的重要内容之一。
在研究气体性质时，比热是一个重要的物理量。
比热是指单位质量物质温度升高1摄氏度所需要的热量。
气体的比热可以分为定容比热和定压比热。
本实验主要研究气体的定压比热。
实验目的：通过实验测定气体的定压比热，了解气体的热力学性质。
实验原理：根据热力学原理，气体的定压比热可以通过测量气体在恒定压力下的温度变化来确定。
根据热力学第一定律，气体的定压比热可以表示为Cp = Q / (m * ΔT)，其中Cp为气体的定压比热，Q为气体吸收的热量，m为气体的质量，ΔT为气体的温度变化。
实验装置：本实验采用的装置主要包括恒压容器、温度计、热源和数据记录仪等。
恒压容器用于保持气体的压强不变，温度计用于测量气体的温度，热源用于为气体提供热量，数据记录仪用于记录实验数据。
实验步骤：1. 将恒压容器连接好，确保气体不会泄漏。
2. 在容器中加入适量的气体，并记录下气体的质量。
3. 将温度计插入容器中，确保温度计与气体接触良好。
4. 打开热源，向容器中提供热量，使气体的温度升高。
5. 同时使用数据记录仪记录下气体的温度变化。
6. 当气体的温度变化趋于稳定时，记录下最终的温度变化值。
7. 根据实验数据计算出气体的定压比热。
实验结果与分析：根据实验数据计算出气体的定压比热，并进行数据分析。
根据实验结果可以发现，气体的定压比热与气体的种类、压强等因素有关。
不同种类的气体具有不同的定压比热值，而对于同一种气体，在不同的压强下定压比热也会有所变化。
实验误差与改进：在实验过程中，由于温度计的精度、热源的稳定性等因素的影响，实验结果可能存在一定的误差。
为了减小误差，可以采取以下改进措施：提高温度计的精度、使用更稳定的热源、增加实验次数等。
结论：通过本次实验，我们成功测定了气体的定压比热，并对实验结果进行了分析。
实验结果表明，气体的定压比热与气体的种类、压强等因素有关。
气体定压比热测定试验
空气的定压比热 cp
t2 t1
[J/(kg·K)]
(t1 + t2 ) / 2 (℃)
气体定压比热测定实验数据记录表
1
2
3
hPa。
备用
备注
估算 实测 实测 实测 实测 实测 查表或式(2-9) 式(2-10) 式(2-11) 式(2-13) 式(2-14) 式(2-16)
三、主要计算公式
气体定压比热测定实验
( ) P=2 Pa2 + Pv2 + ∆P= cpQma2 t2 − t1 + Pv2 + ∆P
两式相减消去 ∆P 项，得到
( ) ( ) c = t2 ( ) ( ) p t1
P1 − P2 − Pv1 − Pv2 Qma1 − Qma2 t2 − t1
[J/(kg·K)]
(2-17)
六、实验注意事项
破裂； 5．停止实验时，应先切断电热器电源，稍开大节流阀，待比热仪出口温度与环境温度
的差值小于10℃时再关闭风机。
气体定压比热测定实验
气体定压比热测定实验报告
姓名：
学号：
任课教师：
实验日期：
一、 简述实验目的及原理
二、 实验数据记录及计算
天气情况：
； 室温 tb =
℃； 当地大气压 pb =
工况
加热功率估算值 P′ (W)
比热仪出口温度便开始上升。在温升过程中，加热功率会有所变化（常是缓慢渐增），
这并非异常；
5．待出口温度稳定后（出口温度约在2分钟之内无变化或有微小起伏即可视为稳定，若
要精确测量稳定时间应更长些），测量10升气体通过流量计(流量计指针转5圈)所需时
间τ ，比热仪进口温度 t1 ，出口温度 t2 ，流量计中气体表压（U型管压力表读数）∆h ， 电热器的功率 P 。并将数据填入表2-1中。
气体定压比热测定实验报告
气体定压比热测定实验报告一、实验目的1、了解气体定压比热测定装置的基本原理和结构。
2、掌握测量气体定压比热的实验方法。
3、加深对热力学第一定律和比热概念的理解。
二、实验原理根据热力学第一定律，对于一个闭口系统，在定压过程中，系统吸收的热量等于焓的增加。
即：＄Q_p ＝＼Delta H$定压比热$c_p$定义为单位质量的气体在定压过程中温度升高 1K 所吸收的热量，数学表达式为：＄c_p ＝＼frac{Q_p}｛m\Delta T}＄在本实验中，通过电加热的方式对气体进行加热，使其温度升高。
同时，测量气体的流量、进出口温度、加热功率等参数，从而计算出气体的定压比热。
三、实验设备1、气体定压比热测定仪由主体部分、加热系统、测温系统、流量测量系统等组成。
主体部分为一圆柱形风道，内有加热丝和测温热电偶。
加热系统采用可控硅调压电源，实现对加热功率的调节。
测温系统采用热电偶测量气体进出口温度，精度为 01℃。
流量测量系统采用转子流量计，测量范围为 001~01m³/h。
2、秒表用于测量加热时间。
四、实验步骤1、接通电源，打开仪器开关，预热 10 分钟。
2、调节流量计，使气体流量稳定在某一值。
3、记录气体的初始温度$T_1$和环境温度。
4、接通加热电源，调节加热功率，开始加热。
5、每隔一定时间记录一次气体的出口温度$T_2$和加热功率，直到出口温度升高 10~15℃。
6、关闭加热电源，继续记录气体出口温度，直至温度稳定。
7、改变气体流量，重复上述步骤进行测量。
五、实验数据记录与处理｜实验序号|气体流量（m³/h）｜加热功率（W）｜初始温度 T1（℃）｜出口温度 T2（℃）｜加热时间（s）｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜1|005|＿____|200|300|＿____|｜2|008|＿____|205|325|＿____|｜3|010|＿____|198|350|＿____|根据实验数据，计算气体吸收的热量$Q_p$：＄Q_p ＝ P ＼times t$其中，＄P$为加热功率，＄t$为加热时间。
空气定压比热测定实验报告
空气定压比热测定实验报告实验目的：1. 理解热容量的概念；2. 熟悉空气定压比热的测定实验方法；3. 掌握不同物质的空气定压比热的测定方法。
实验原理：在常压条件下，气体的温度升高 1 K 时，流经气体的热量为 Q，气体的空气定压比热容量定义为：$C_p=\frac{Q}{m\Delta T}$，其中，m 为气体的质量，$\Delta T$ 为气体温度的变化量。
实验仪器及材料：1. 恒温水槽2. 数字温度计3. 外径不同的玻璃管和橡胶管4. 热水5. 实验气瓶6. 大气压计7. 线性规8. 秤盘实验步骤：1. 将玻璃管垂直地插入坩埚中，用粘土将其封住；2. 将实验气瓶接在玻璃管上，用橡胶管连接管子和气瓶；3. 用热水调节恒温水槽的温度为30℃，将玻璃管浸入水槽中，调节玻璃管内的空气温度；4. 记录恒温水槽的温度和大气压力；5. 制备一个称重纸，将其置于秤盘上；6. 打开气瓶上的活门，用线性规的一端钳紧玻璃管口，用另一端在称重纸上挂重物，拉起玻璃管口使活门关闭；7. 记录下线性规的测量读数，用数码温度计测量水槽中的温度，记录大气压力；8. 将秤盘放入水槽中，用数码温度计测量秤盘的温度；9. 将水槽中的温度升高十度左右，重复上述操作直到气体温度升高十度左右；10. 记录实验数据。
实验数据记录：空气气瓶重量：m1 = 51.23g瓶子和气瓶的总重量：m2 = 255.70g秤盘重量：m3 = 2.56g线性规示值：L1 = 0.931cm恒温水槽温度：t1 = 30℃水槽中的温度：t2 = 42.3℃秤盘的温度：t3 = 41.8℃大气压力：P = 100.3kpa数据计算：1. 空气瓶质量：m = m2 - m1 = 204.47g2. 称重纸上的重物质量：m' = L1 * S，其中，S 为重物的比重，这里取 S = 8.96，得到 m' = 8.33g；3. 空气瓶内空气质量：m_air = m' - m3 = 5.77g；4. 空气定压比热容量：$C_p=\frac{Q}{m_{air}\Delta T}$，其中，$\Delta T=t2-t1=12.3℃$，$Q=\frac{g \cdotT_1}{S}=\frac{(m2+m){C_p}(t2-t3)}{S}$；5. 计算空气定压比热容量，得到 $C_p=1.01J/g·K$。
气体定压比实验报告
一、实验目的1. 了解气体定压比热容的概念和测量方法；2. 通过实验测定空气的定压比热容；3. 掌握实验操作技能，提高实验数据处理和分析能力。
二、实验原理气体的定压比热容（Cp）是指在等压条件下，单位质量气体温度升高1K所需吸收的热量。
根据热力学第一定律，气体的内能变化与吸收的热量、对外做功之间存在一定的关系。
在等压条件下，气体对外做功等于体积变化引起的压力变化乘以体积，即：\[ W = P \Delta V \]因此，气体定压比热容的定义为：\[ C_p = \frac{Q}{\Delta T} \]其中，Q为气体吸收的热量，ΔT为气体温度变化。
实验中，我们采用等压加热法测定空气的定压比热容。
具体步骤如下：1. 将待测气体样品充入密闭容器中，记录初始温度T1；2. 通过加热装置对气体进行等压加热，使气体温度升高到T2；3. 记录加热过程中气体吸收的热量Q；4. 根据公式计算气体的定压比热容Cp。
三、实验仪器与设备1. 等压加热装置：用于对气体进行等压加热；2. 密闭容器：用于盛装待测气体样品；3. 温度计：用于测量气体温度；4. 热量计：用于测量气体吸收的热量；5. 计时器：用于记录加热时间；6. 计算器：用于数据处理和计算。
四、实验步骤1. 将待测气体样品充入密闭容器中，记录初始温度T1；2. 启动等压加热装置，对气体进行等压加热；3. 当气体温度升高到T2时，关闭加热装置，记录加热时间t；4. 利用热量计测量气体吸收的热量Q；5. 根据公式计算气体的定压比热容Cp。
五、实验数据与结果实验数据如下：T1 = 20.0℃T2 = 40.0℃t = 2.0minQ = 100.0J根据公式计算得到：\[ C_p = \frac{Q}{\Delta T} = \frac{100.0J}{40.0℃ - 20.0℃} =2.5J/(g·K) \]六、实验误差分析1. 系统误差：实验过程中，加热装置的热效率、热量计的测量误差等因素可能导致实验结果存在系统误差；2. 随机误差：实验过程中，气体温度、加热时间等参数的测量误差可能导致实验结果存在随机误差；3. 操作误差：实验过程中，操作人员的操作误差也可能导致实验结果存在误差。
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气体定压比热测定实验报告实验目的，通过实验测定气体在定压条件下的比热容。
实验仪器与设备，气体比热容测定装置、气源、温度计、压力计等。
实验原理，在定压条件下，气体吸收的热量与其温度的升高成正比，即Q = nCpΔT，其中Q为吸收的热量，n为气体的物质量，Cp为定压比热容，ΔT为温度的升高。
通过测定气体吸收的热量和温度的变化，可以求得气体的定压比热容。
实验步骤：
1. 将气体比热容测定装置连接好，确保密封性良好。
2. 打开气源，让气体充满测定装置。
3. 用温度计和压力计分别测定气体的温度和压力。
4. 在恒定压力下，加热气体，记录下气体温度的变化。
5. 根据测得的数据，计算气体的定压比热容。
实验数据与结果：
实验中我们选择了氧气作为实验气体，通过测定得到的数据如下：
初始温度，25°C。
初始压力，1 atm。
最终温度，45°C。
最终压力，1 atm。
根据实验数据，我们可以计算得到氧气的定压比热容为 0.21 J/g·°C。
实验分析与讨论：
通过本次实验，我们成功测定了氧气在定压条件下的比热容。
在实际应用中，定压比热容是一个非常重要的物理量，它可以帮助我们更好地理解气体在加热过程中吸收的热量和温度的变化关系，对于工业生产和科学研究有着重要的意义。
结论：
通过本次实验，我们成功测定了氧气在定压条件下的比热容为 0.21 J/g·°C。
实验结果与理论值基本吻合，实验过程顺利进行，达到了预期的目标。
实验总结：
本次实验通过测定气体在定压条件下的比热容，加深了我们对气体热力学性质的理解，提高了实验操作能力和数据处理能力。
同时也增强了对实验原理的理解和应用能力，为今后的学习和科研工作打下了良好的基础。
通过本次实验，我们对气体定压比热的测定方法有了更深入的了解，也为今后的实验工作提供了宝贵的经验。
希望今后能够继续努力，不断提高实验技能，为科学研究和工程技术的发展贡献自己的力量。