工夫气体定压比热测定实验

气体定压比热测定实验

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；计算中乃至比热及混合气体（混空气）方面的知识。本实验的目的是增加热物性研究方面的感性认识，促使理论联系实际，以利于培养同学分析问题和解决问题的能力。

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、实验装置和原理

装置由见机、流量计、比热仪主体、电功率调节及测量系统等四部分组成（如图一所示）。

图一实验装置

比热仪主体如图二所示。

实验时，被测空气（也可以是其它气体）由见机经湿式气体流量计送入比热仪主体，经加热、均流、旋流、混流后流出。在此过程中，分别测定：空气在流量计出口处的干、湿球温度（to、tw由于是湿式气体流量计，实际为饱和状态）；

气体经比热仪主体的进出口温差（t1、t2）；气体的体积流量（V ）；电热器的输入功率（W ）；以及实验时相应的大气压力（B ）和流量计出口处的表压（△h ）。有了这些数据，并查相应的物性参数，即可计算出被测气体的定压比热（Cpm ）。

气体的流量由节流阀控制，气体出口温度由输入电热口器的功率来调节。 本比热仪可测300℃以下的定压比热。

图二 比热仪主体

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度（to ）。

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。可根据下式预先估计所需电功率。

12

t

W τ?≈ 式中：W 为电热器输入功率（W ）；△t 为进出口温度差（℃）；τ为每流过10升空气所需的时间（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升空气通过流量计所需的时间（τ，秒）；比热仪进口温度－即流量计的出口温度（t1，℃）和出口温度（t2，℃）；当时相应的

大气压力（B ，mmHg ）和流量计出口处的表压力（△h ，mmHg ）；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，从湿空气的干湿图中查出含湿量（d ，g/kg 干空气），并根据下式计算出水蒸气的容积成分：

622

1622w d r d =

+

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。

3

/4.186810W Q Kcal s

?

=

?

7、干空气流量（质量流量）为：

43(1)(/13.6)10/735.5610/100029.27(273.15)

4.644710(1)(/13.6)(273.15)

g w g g o o w o P V

t B h G R T t t B h t τ

τ?

--+???==

+?-+?=

+ /kg s

8、水蒸气流量为：

43(/13.6)10/735.5610/100047.06(273.15)

2.888910(/1

3.6)(273.15)

w w w w o o w o P V t B h G R T t t B h t ττ?

-+???==

+?+?=

+ /kg s

9、水蒸气吸收的热量：

2

1

22

2121(0.11010.0001167)0.4404()0.00005835()w w w Q G t dt

G t t t t =+??=-+-??

? /kcal s

10、干空气的定压比热为：

21

2121()

()

t

g w t g g Q Q Q C G t t G t t -=

=

--

/o

kcal kg C ? 11、计算举例

假定某一稳定工况的实测参数如下：

8o o t C

=；

7.5o w t C

=；748.0B mmHg =

18o t C

=；

2240.3o t C

=；69.96/10s τ=升

16h mmHg ?=；41.84W KW =

查干湿图得 6.3/94%d g kg ψ=干空气（＝）

6.3622

0.010027

1 6.3622w r =

+＝

3

3

41.849.993810

/4.186810Q Kcal s

?

-=

??＝

36

4.644710(10.010027)(74816/13.6)17

5.1410/69.96(8273.15)g G kg s

--?-+==?+

36

2.8889100.010027(74816/1

3.6) 1.103310/69.96(8273.15)w G kg s

--?+==?+

622

31.1033100.4404(240.38)0.00005835(240.38)0.116610/w Q Kcal s

--??=??-+-??

=?

2

1

33

69.9938100.1166100.2428/175.1410(240.38)

t o t C kcal kg C

---?-?==???

-

12、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t1到t2的平均比热为：

2

1

2

21

1

21()()

2t om t

a bt dt t t C a b

t t ++=

=+-?

因此，若以212t t +为横坐标，2

1

t

om t C 为纵坐标，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。 四、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。

4、停止试验时，应切断电热器，让见机继续运行十五分钟左右（测试较低时可适当缩短冷却时间）。

2004－2005学年度上学期

高中学生学科素质训练

高三语文同步测试（3）—标点练习

1．下列句子中，标点符合使用正确的一项是（）A．教师认真地教，学生认真地学；教师爱护学生，学生尊敬老师，师生关系非常融洽。

B．叶老说：“教是为了达到不教”。

C．朴实的语言展现出他舍弃一切，献身革命的精神。

D．像叶老师说的“教是为了达到不教”。

2．下列句子中标点符号的使用，正确的一句是（）A．人和动物不同，人的注意具有随意性质。即可以通过语言来调节注意。

B．据说，在一千万只昆虫中才能发现一只这样的变异品种，自然是“物以稀为贵。”

C．她觉得今天晚上的路灯格外地亮，亮得耀眼；空气中也仿佛有种醇美的甜味。

D．你是参加电子计算机培训班的呢？还是参加美容美发培训班的呢？

3．下列句子中的标点符号，使用正确的一项是（）A．《神曲》精深博大，包罗万象，内容涉及诸多知识、神话、宗教和文化典故等比比皆是。

B．一次又一次的研究表明，金钱的占有量不是幸福与否的标准，而且从来也不是。

C．为方便群众“五一”乘车，日内将开辟红庙至动物园、前门、东大桥、丰台、北太平庄至颐和园、香山至卧佛寺六条游览路线。

D．桥砖是深褐色的，表明它的历史的长久；但都完美无缺，令人太息于古代工程的坚美。

4．下列句子中，标点符号使用正确的一项是（）A．电视以自己强大的冲击力，推出了众多的引人注目的明星——歌星、舞星、体坛健将等等。

B．院长担任审判长的回避，由审判委员会决定，其他人员的回避，由审判长决定。

C．11岁时，他给白城子一家地主老张家放牛；13岁，用他自己的话：“官升了一级”，给老张家放马了。

D．如果由于与中国贸易，他们能得到更大的好处——经验证明实际是这样的，那么，在任何情况下，他们绝不会参与制裁行动。

5．下列各句中标点符号使用全部正确的一项是（）A．那美丽的故事还说每年“七夕”，（农历七月初七）成群喜鹊飞上银河搭桥，牛郎、

织才能在鹊桥相会。

B．我国现在使用公国，为了适应农村习惯的需要，在某种场合也同时使用“农历”。（也称夏历）

C．她的身体实在太可怕了，放工的时候，厂门口的“抄身婆”（抄查女工身体的女人）也不愿意用手去接触她的身体。

D．中国猿人（全名为“中国猿人北京种”，或简称“北京人”。）在我国的发现，是对古人类学的一个重大贡献。

6．下列句子中，标点符号使用正确的一项是（）A．古人对于写文章有两个基本要求，叫做“有物有序”。“有物”就是有内容，“有序”

就是要有条理。

B．上级领导对我们提出了三项要求：一是学习三个代表，提高觉悟；二是坚持改革创新，走可持续发展之路；三是关心员工的思想和生活，确保内部的安定团结。

C．张华考上了北京大学，在化学系学习；李萍进了中等技术学校，读机械制造专业；

我在百货公司当售货员；我们都有光明的前途。

D．蝉的幼虫初次出现于地面，需要寻求适当的地点——矮树、篱笆、野草、灌木枝等，蜕掉身上的皮。

7．下列句子的标点符号，使用正确的一项是（）A．我国古人早已认识到：“人性善恶可变”，关键在教育。

B．“哎！”陈红忽然拍着巴掌说：“有了，有了！”

C．上哪儿找钥匙呀，你？

D．这次试验是否正确？是值得论证的。

8．标点符号使用不正确的一句是（）A．原子弹、氢弹的爆炸，人造卫星的发射、回收，标志着我们科技发展达到新的水平。

B．电视推出了众多的明星——歌星、舞星、体坛明星、政坛风云人物……等等。

C．大哥来信说，近来故乡农村出现“三多”现象，小企业多了，使用家用电器的多了，骑摩托车的多了。

D．“唉！”老吴叹道，“中国这么大，人这么多，要找这个不愿留名的好心人，那不是大海捞针吗？”

9．下列句子中标点符号的使用，正确的一句是（）A．“豆寇年华”是指女孩子十三、四岁，不能用于十五、六岁的小伙子。

B．我不知道进行这种报道的记者和编辑的主观意图是什么？是为了取得轰动效应，扩大报刊的销路呢？还是确信有这种事？

C．《邹忌讽齐王纳谏》选自《战国策、齐策》，编者刘向（约前77——前6），本名更生，字子政，西汉沛人（现在江苏沛县）

D．然而作《易经》的人却比较的聪明，他说：“上古结绳而治，后世圣人易之以书契。”

他不说仓颉，只说“后世圣人”，不说他造，只说“换掉”，真是谨慎得很。10．破折号用法与其他三句不同的一句是（）A．人们应该赞扬你的母亲——伟大的祖国！

B．只有两条板凳——其实，即使有更多的板凳，这屋子也不能同时容纳三十个人吃粥。

C．水生拍打着水，去追赶一个在水波上滚动的东西——是一盒用精致纸盒装着的饼干。

D．这些光都不是为我燃着的，可是连我也分到了它们的一点点恩泽——一点光、一点热。11．指出下列句子中感汉号用得不当的一项（）

B ．

C ．

D ． A ．“父亲，祝福我啊！” B ．这是多么平静的一个原野！

C ．“你看住金子！……拿来放在我面前！”

D ．我哪里比得上他呀！

12．从下列句子中找出与例句引号用法相同的一句

（ ）

例句：好个国民党政府的“友邦人士”！是些什么东西！

A ．每月一千八百万的军费，四百万的政费，作什么用呀，“军政当局”呀！

B ．敌人看来是强大的，但是决定历史命运的不是秦皇汉武，唐宗宋祖，而是人民自己，

是当代“风流人物”！

C ．因为他姓孔，别人便从红纸上的“上大人孔乙己”这些半懂不懂的话里，替他取下

一个绰号，叫孔乙己。

D ．当他带着他的师跨进“天下第一关”时，他也是这样走着的。 13

（ ）

①我们可以参加活动吗，张老师？

②多美啊！祖国的春天。

①她又不染一些儿尘滓，

宛然一块温润的碧玉，只清清的一色——但你却看不透她。 ②类人猿、类猿人、古人、今人……。如果生物真会进化，人性就不能永久不变。 ①老通宝死也想不明白为什么陈老爷家的败落会牵动到他家？ ②我问他：“你为什么参加红军？”“第一，为了救中国，第二，为了救自己。” 14．下列标点使用正确的一项是

（ ）

A ．笔直站立的超人，上镜后怎么会变成叱咤风云的飞天侠呢？这全依赖魔术般的摄影

特技：音像合成手段。

B ．打破吉尼斯纪录，谈何容易。何况纪录创造者是成年人，而小贝妮当时只是个年龄

不足十三岁，身高刚到一点五米的小孩。

C ．林锦屏、郭凤女、李池湘、苏春梅这四位“翠莲”，也各有特色。“初遇诉情”委婉

深沉，“柴房自叹”声情并茂，“书房相会”唱做细腻，无一不教人难忘。 D ．十八岁究竟意味着什么，送别幼稚走向成熟，已有了独立的人格。拥有法律赋予公

民的权利，将履行公民的义务。必须有自己的追求和理想。