空气定压比热测定实验(共5页).doc

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空气定压比热测定实验
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；计算中用到比热及混合气体（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
装置由风机、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（也可以时其它空气）由风机经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（t0，tw）；气体经比热仪主体的进出口温度（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（B）和流量计出口处的表压（Δh）。有了这些数据，并查用相应的物性参数，即可计算出被测气体的定压比热（C
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pm）。
气体的流量由节流阀控制，气体出口温度由输入电热器的功率来调节。
本比热仪可测300℃以下的定压比热。
三、实验步骤和数据处理
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（t0）和湿球温度（tw）。
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
[可以根据下式预先估计所需电功率： 图二 比热仪主体
式中：W为电热器输入电功率（瓦）；
Δt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，毫米汞柱）和流量计出口处的表压（Δh，毫米汞柱）；电热器的输入功率（W，瓦）。
5. 根据