空气定压比热容测定.ppt

空气定压比热容测定
Nanjing, China
本科生教学课程
增强热物性实验研究方面的感性认识,促进理论联系实际,了解气体比热容测定的基本原理和构思。
学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法,掌握由实验数据计算出比热容数值和比热容关系式的方法。
学会实验中所用各种仪表的正确使用方法。
实验目的
比热容:在一定的热力过程中,单位物量的物
体温度变化1度时该物体与外界交换的热量,
称为该物体的比热容。
物量单位不同时,相对应的比热容有:
质量比热容、容积比热容和摩尔比热容。
根据过程的不同,相应的比热容有:
定压比热容和定容比热容。
实验原理
在压强不变的情况下,单位质量的某种物质温度升高1K所需吸收的热量,叫做该种物质的“定压比热容”,用符号Cp表示,国际制单位是:J/(kg·K)。
实验原理
定压比热容
气体定压比热容的定义式为
在没有对外界作功的气体定压流动过程中,
,此时气体的定压比热容可表示为
实验原理
当气体在此定压过程中由温度t1被加热至t2 时,
气体在此温度范围内的平均定压比热容为

(kJ/kg℃)
式中,M —气体的质量流量,kg/s;
Qp—气体在定压流动过程中吸收的热
量,kJ/s。
实验原理
根据定压比热容的定义可知,只要测出气
体的质量,测出定压过程中气体与外界交
换的热量,并测出气体吸收该热量引起的
温度变化,便可由比热容的定义式计算出
气体定压过程的比热容。
实验原理
大气是含有水蒸汽的湿空气。当湿空气由
温度t1被加热至t2时,其中的水蒸汽也要吸
收热量,这部分热量要根据湿空气的相对
湿度来确定。如果计算干空气的比热容,
必须从加热给湿空气的热量中扣除这部分
热量,剩余的才是干空气的吸热量。
实验原理
实验原理
低压气体的比热容通常用温度的多项式表示
在距室温不远的温度范围内,空气的定压比热容与温度
的关系可近似认为是线性的,即可近似的表示为
由t1加热到t2的平均定压比热容则为
此时气体的平均比热容等于平均温度t m = ( t 1 + t 2 ) / 2
时的定压比热容。
实验关系式
对某一气体在n个不同的平均温度tmi下测出其定压比热
容cpmi ,然后根据最小二乘法原理,确定
最后代入
实验原理