工程热力学实验报告.ppt

工程热力学实验
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实验一二氧化碳临界现象观测及p-υ-t 关系实验

,增加对临界状态概念的感性认识。
、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。
-v-t关系的测定方法学会用实际气体状态变化规律方法和技巧。
、恒温器等部分热工仪器的正确方法。
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纯物质的临界点表示汽液二相平衡共存的最高温度(TC)和最高压力点(PC)。纯物所处的温度高于TC,则不存在液相;压力高于PC,则不存在汽相;同时高于TC 和PC,则为超临界区。本实验测量T<TC,T = TC 和T>TC 三种温度条件下等温线。其中T>TC 等温线,为一光滑曲线;T = TC 等温线,在临界压力附近有一水平拐点,并出现汽液不分现象;T<TC等温线,分为三段,中间一水平段为汽液共存区。
对纯流体处于平衡态时,其状态参数P、V 和T 存在以下关系:
F(P,V,T)= 0 或 V =f(P,T)
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由相律,纯流体,在单相区,自由度为2,当温度一定时,体积随压力而变化;在二相区,自由度为1,温度一定时,压力一定,仅体积发生变化。本实验就是利用定温的方法测定CO2的P和V之间的关系,获得CO2的P-V-T 数据
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整个实验装备由压力台,恒温器和试验本体及其防护罩三大部分组。
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。
,调节恒温水到所要求的实验温度(以恒温水套内精密温度计为准)。
——抽油充油操作
(1)关闭压力表下部阀门和进入本体油路的阀门,开启压力台上油杯的进油阀。
(2)摇退压力台上的活塞螺杆,直至螺杆全部退出。此时压力台上油筒中抽满了油。
(3)先关闭油杯的进油阀,然后开启压力表下部阀门和进入本体油路的阀门。
( 4)摇进活塞杆,使本体充油。直至压力表上有压力读数显示,毛细管下部出现水银为止。

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(5)如活塞杆已摇进到头,压力表上还无压力读数显示,毛细管下部未出现水银,则重复(1)--(4)步骤。
(6)再次检查油杯的进油阀是否关闭,压力表及其进入本体油路的二个阀门是否开启。温度是否达到所要求的实验温度。如条件均已调定,则可进行实验测定。
(毛细管)内CO2 的质面比常数K值
由于承压玻璃管(毛细管)内的CO2质量不便测量,承压玻璃管(毛细管)内径(截面积)不易测准。本实验用间接方法确定CO2 的比容。假定承压玻璃管(毛细管)内径均匀一致,CO2比容和高度成正比。具体方法如下:
(1)由文献,纯CO2 液体在25℃, 时,比容V = m3/kg;
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(2)实验测定本装置在25℃,(注意:绝对压力=表压+大气压, MPa)时,CO2柱高度为Δh = h'−h0 。
式中,ho—承压玻璃管(毛细管)内径顶端的刻度(酌情扣除尖部长度),h’—25℃,。(注意玻璃水套上刻度的标记方法)
(3)由25℃,:
又如Δh 为测量温度压力下CO2 柱高度,则此温度压力下CO2 比容,
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(T= 25℃)
(1)将恒温水套温度调至T= 25℃,并保持恒定。
(2)逐渐增加压力, 左右(毛细管下部出现水银面)开始读取相应水银柱上端液面刻度,记录第一个数据点。读取数据前,一定要有足够的平衡时间,保证温度、压力和水银柱高度恒定。
(3),达到平衡时,读取相应水银柱上端液面刻度,记录第二个数据点。注意加压时,应足够缓慢的摇进活塞杆,以保证定温条件,水银柱高度应稳定在一定数值,不发生波动时,再读数。
(4) 左右,逐次提高压力,测量第三、第四……数据点,当出现第一小滴CO2 液体时,则适当降低压力,平衡一段时间,使CO2 温度和压力恒定,以准确读出恰出现第一小液滴CO2 时的压力。
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(5)注意此阶段,压力改变后CO2 状态的变化,特别是测准出现第一小滴CO2 液体时的压力和相应水银柱高度及最后一个CO2 小汽泡刚消失时的压力和相应水银柱高度。此二点压力改变应很小,要交替进行升压和降压操作,压力应按出现第一小滴CO2 液体和最后一个CO2 小汽泡刚消失的具体条件进行调整。
(6)当CO2 全部液化后, 左右升压, 为止()。
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