测量空气的定压比热.ppt

测量空气的定压比热
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。
实验测量空气的定压比热
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。
实验原理
引用热力学第一定律解析式，对可逆过程有：
和
定压时:
此式直接由
的定义导出，故适用于一切工质。
在没有对外界作功的气体的等压流动过程中：
则气体的定压比热容可以表示为：
kJ/kg•℃
——气体的质量流量，kg/s；
由于气体的实际定压比热是随温度的升高而增大，它是温度的复杂函数。实验表明，理想气体的比热与温度之间的函数关系甚为复杂，但总可表达为：
——气体在等压流动过程中的吸热量，kJ/s。
式中：
式中a、b、e等是与气体性质有关的常数。在离开室温不很远的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线形的，假定在0-300℃之间，空气真实定压比热与温度之间进似地有线性关系：
则温度由
至
的过程中所需要的热量可表示为:
由
加热到
的平均定压比热容则可表示为：
若以（t1+t2）/2为横坐标，
为纵坐标（
如下图所示），则可根据不同温度范围的平均比热
确定截距a和斜率b,从而得出比热随温度变化的计算
式
大气是含有水蒸气的湿空气。当湿空气气流由温度
加热到
时，其中水蒸气的吸热量可用式
下式计算：
式中：
——气流中水蒸气质量，kg/s。
则干空气的平均定压比热容由下式确定：
式中：
——为湿空气气流的吸热量。
实验设备
1．整个实验装置由风机，流量计，比热仪本体，电功率调节及测量系统共四部分组成，如图一所示。
2．比热仪本体如图二所示。由内壁镀银的多层杜瓦瓶2、进口温度计1和出口温度计8（铂电阻温度计或精度较高的水银温度计）电加热器3和均流网4，绝缘垫5，旋流片6和混流网7组成。气体自进口管引入，进口温度计1测量其初始温度，离开电加热器的气体经均流网4均流均温，出口温度计8测量加热终了温度，后被引出。该比热仪可测300℃以下气体的定压比热。
图 二
放映结束
感谢在场各位耐心倾听
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