p-v-T测定方法的原理和步骤
第二组
引言
p-v-T关系是流体最基本的热力学性质,而p-v-T性质的实验测定是与理论方法相辅相成的。
p-v-T关系的测定与试样的种类、数据的用途、测定的范围以及对测量准确度的要求等众多因素有关,然而其中心则是测量的准确度。
从17世纪中叶的波义耳开始,气体p-v-T严格关系的测定已经有三百多年的历史。在这漫长的岁月里,提出了各种各样的测定方法,如定容积法、t(伯内特)定温膨胀法、膨胀定容积法、定压法等,其改进的问题都是提高测量的准确度。
定容积法
原理:
维持容积一定,改变温度,测定热平衡时的压力就可获得等容积线,再改变实验容器中充灌的试样质量时则可获得不同的等容积线。
定容积测量法的简图
试验步骤:
灌充试样(即一个m值)——读取一系列恒温浴温度相应的压力
定容积法严格讲应是定质量而不是定容积,但是经过微小的修正即可获得等容积线。
定容积法虽然看起来简单,但是用于低密度工质时由于充灌的工质的量太少,误差也就随之增加。
t定温膨胀法
原理:
在定温条件下,让初始物质的量为的试样气体通过多级膨胀,设定各级膨胀后气体的压力,据压缩因子定义和各级膨胀倍率相等且每级膨胀前后试样质量不变的条件,导出压缩因子的递推关系式。在确定试样初始质量、装置容积常数、温度后,只需测定各级膨胀后压力,就可以获得试样气体的压缩因子随压力变化的曲线。压缩因子知道后,工质气体的密度与压力、温度的关系也就确定了。
定温膨胀法测试装置示意图
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