空气定压比热的测定.docx

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实验四空气定压比热容的测定
一、实验目的
1. 了解气体比热容测定装置的基本原理和构思（本实: .
实验四空气定压比热容的测定
一、实验目的
1. 了解气体比热容测定装置的基本原理和构思（本实验以空气为例）
2. 熟悉实验中的温度、压力、热量和气体流量的测量方法。
3. 掌握由实验数据计算比热值的方法。
1・
dhdQ，则气体的定压比热
qm
二、实验原理
由热力学可知，在没有对外界作功的气体的定压流动过程中，容可表示为
(1)
1fcQ"Cp=~~qm1盯丿戸
当气体在此定压过程中由温度ti被加热至t2时，气体在此温度范围内的平均定压比热容可由下式确定Cpmlt：Q（kJ/kg：C）（2）qmt2-ti式中：qm――气体的质量流量，kg/s;Q气体在定压流动过程中吸收的热量，kJ/s;
t2――气体的出口温度，C；ti――气体的入口温度，C
大气是含有水蒸汽的湿空气。当湿空气由温度ti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。
三、实验设备
1. 整个实验装置由风机、湿式流量计、测试比热容仪器本体、电功率调节系统及测量系统共四部分组成，如图1所示。另外还有大气压力计、秒表等。
2•比热容仪器本体由图2所示。其中1-进口温度计；2-多层杜瓦瓶；3-电热器；4-均流网；5-绝缘体；6-旋流片；7-混流网；8-出口温度计。
（或其它气体）由风机经流量计送入比热容仪本体，经加热、均流、旋流、混流、测温后流出。气体流量由节流阀控制，气体出口温度由输入电加热器的电压调节。
4•该比热容仪可测量300C以下气体的定压比热容。
比林仪主体超厦计电功串壺图1实验装置图
;齢空气图2比热容仪本体图
四、实验步骤
1. 按图1所示接好电源线和测量仪表。经指导教师认可后接通电源，将选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中。
小心取下流量计上的温度计。开动风机，调节流阀，使流量保持在额定值()附近，测出流量计出口处的干球温度ta和湿球温度tw。
将温度计插回流量计。调节流量，使它保持在额定值附近。调节电压，开始加热(加热功率的大小取决于气体流量和气流进出口温度差，可依据关系式P12t/.进行估算，式中P为加热功率
(W);At为比热容仪本体进出口温度差(C);I为每流过10升空气所需的时间(s)。
4•待出口温度稳定后(出口温度在3分钟内无变化或有微小变化即可视为稳定)，即可采集实验数据。需采集的数据有：
(1) 每10升气体通过流量计时所需的时间•(s);
(2) 比热容仪进口温度t1(C)与出口温度t2(C);
(3) 当时大气压力B(mmHg)和流量计出口处的表压力h(mmH?。)；
(4) 电加热器的电压U(V)和电流I(A)。
5. 改变电压，使出