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實(shí)驗(yàn)報(bào)告 評分
13系 07級 第二大組 實(shí)驗(yàn)室力一樓
日期 2010-03-24
10 -溫度計(jì)。
姓名 鐘偉PB07013076
實(shí)驗(yàn)題目:二氧化碳臨界狀態(tài)觀測及
P-V-T關(guān)系測定實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解C2臨界狀態(tài)的觀測方法,增加對臨界狀態(tài)概念的感性認(rèn)識
加深對課堂所講的工質(zhì)熱力狀態(tài)、凝結(jié)、汽化、飽和狀態(tài)等基本概念的理解
掌握C2的p-Vj關(guān)系的測定方法,學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)測定實(shí)際氣體狀態(tài)變化規(guī)律的方法和技巧 學(xué)會(huì)活塞式壓力計(jì)、恒溫器等熱工儀器的正確使用方法 。
實(shí)驗(yàn)原理和裝置:
。試
整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置由壓力臺、恒溫器
2、和試驗(yàn)臺本體及其防護(hù)罩等三大部分組成(如圖所示) 驗(yàn)臺本體如圖所示。
對簡單可壓縮熱力系統(tǒng),當(dāng)工質(zhì)處于平衡狀態(tài)時(shí),其狀態(tài)參數(shù) P、V、t之間有:
E p,v,t =0 或
t = f P,v
(1)
本試驗(yàn)就是根據(jù)式(1),采用定
溫方法來測定C2的P- V之間
的關(guān)系,從而找出 C2的p-V-t
關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)中,由壓力臺送來的壓力油 進(jìn)入高壓容器和玻璃杯上半部,
迫使水銀進(jìn)入預(yù)先裝了 C2氣
體的承壓玻璃管,C2被壓縮,
其壓力和容積通過壓力臺上的 活塞桿的進(jìn)、退來調(diào)節(jié)。溫度由 恒溫器供給的水套里的水溫來 調(diào)節(jié)。
實(shí)驗(yàn)工質(zhì)二氧化碳的壓力,由裝 在壓力臺上的壓
3、力表讀出。 溫度 由插在恒溫水套中的溫度計(jì)讀 出。比容首先由承壓玻璃管內(nèi)二
1 -
-高壓容器
2 -
-玻璃杯
3
-壓力油
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4 -
-水銀
5 -
密封填料
6
-填料壓蓋
7 -
-恒溫水套
8 -
承壓玻璃管
9
-CO2空間
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氧化碳柱的高度來測量,而后再根據(jù)承壓玻璃管內(nèi)徑均勻、截面不變等條件換算得出。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1. 按圖1裝好試驗(yàn)設(shè)備,并開啟試驗(yàn)本體上的日光燈
2. 恒溫器準(zhǔn)備及溫度調(diào)定
① 將蒸鎦水注入恒溫器內(nèi),注至離蓋 30~50m m。檢查并接通電路, 開動(dòng)電動(dòng)
4、泵,使水循環(huán)對流。
② 旋轉(zhuǎn)電接點(diǎn)溫度計(jì)頂端的帽形磁鐵, 調(diào)動(dòng)凸輪示標(biāo),使凸輪上端面 與所要調(diào)定的溫度一致,再將帽形磁鐵用橫向螺釘鎖緊,以防轉(zhuǎn)動(dòng)。
③ 視水溫情況,開、關(guān)加熱器,當(dāng)水溫未達(dá)到要調(diào)定的溫度時(shí),恒溫 器指示燈是亮的,當(dāng)指示燈時(shí)亮?xí)r滅閃動(dòng)時(shí),說明溫度已達(dá)到所需恒溫。
④ 觀察玻璃水套上的溫度計(jì),若其讀數(shù)與恒溫器上的溫度計(jì)及電接點(diǎn) 溫度計(jì)標(biāo)定的溫度一致時(shí)(或基本一致),則可認(rèn)為承壓玻璃管內(nèi)的C2的溫度 處于所標(biāo)定的溫度。
3. 加壓前的準(zhǔn)備
1) 關(guān)壓力表及其進(jìn)入本體油路的兩個(gè)閥門,開啟壓力臺上油杯的進(jìn)油閥。
2) 搖退壓力臺上的活塞螺桿,直至螺桿全部退出。這時(shí),壓力臺油缸
5、中抽 滿了油。
3) 先關(guān)閉油杯閥門,開啟壓力表和進(jìn)入本體油路的兩個(gè)閥門。
4) 搖進(jìn)活塞螺桿,使本體充油。如此反復(fù),直至壓力表上有壓力讀數(shù)為止。
5) 再次檢查油杯閥門是否關(guān)好,壓力表及本體油路閥門是否開啟。若均已 調(diào)定后,即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
4. 測定低于臨界溫度t=20C時(shí)的定溫線
a. 將恒溫器調(diào)定在t=20 C,并保持定溫線;
b. 壓力從4.41MPa開始,當(dāng)玻璃管內(nèi)水銀升起來后,應(yīng)足夠緩慢地?fù)u進(jìn)活 塞螺桿,以保證定溫條件。否則,將來不及平衡,使讀數(shù)不準(zhǔn);
c. 按照適當(dāng)?shù)膲毫﹂g隔取h值,直到壓力p=9.8MPa。 測定t=25 C,t=27 C時(shí)其飽和溫度和飽和壓力的對
6、應(yīng)關(guān)系。 測定臨界等溫線和臨界參數(shù),并觀察臨界現(xiàn)象。
按上述方法和步驟測出臨界等溫線,并在該曲線的拐點(diǎn)處找出臨界壓力Pc和臨界 比容vc。
實(shí)驗(yàn)處理:
h0-承壓玻璃管內(nèi)徑頂端刻度h0=3.3mm
h = 5.7 -3.3 二 2.4mm
K =譏/0.00117 = 2.4 10^/0.0011^2.05 1 2 8 2k0512 v — h K
T=20 C
t=31.1C(臨界)
t=35 C
P
Zih /
/
現(xiàn)
P
茁 /
*0/
現(xiàn)
P
△h/
/
現(xiàn)
(MPa
mm
m/kg
象
(MP a
mm
卅/kg
象
(MP
7、 a
)
mm
m/ kg
象
4.4
20.9
10.1
4.4
22.8
11.1
4.4
23.3
11.3
1
8875
沒有
1
1652
1
5875
8.33
9.26
9.55
5
17.1
看到
5
19
5
19.6
6250
分離
3773
5000
5.6
14.1
6.87
5.6
15.9
7.75
沒有
5.6
16.5
8.04
沒有
的界
3750
面
2315
看到
3750
8、
看到
6.2
11.2
5.46
0000
6.2
13.4
6.53
3398
分離
6.2
14
6.82
5000
分離
明顯
明顯
6.8
6.2
3.02
出現(xiàn)
6.8
11.2
5.46
的界
6.8
11.8
5.75
的界
2500
明顯
0750
面;
2500
面;
7.4
3.9
1.90
7.4
9.1
4.43
臨界
7.4
9.95
4.85
臨界
1250
的分 離界 面, 且壓
6860
狀態(tài)
0625
狀態(tài)
8
3.1
1.51
8
9、7
3.41
飽和
8
8
3.90
飽和
1250
2969
汽液
0000
汽液
1.31
2.31
模糊
3.07
模糊
8.6
2.7
力越
8.6
4.75
不清
8.6
6.3
不清
6250
大,
5943
1250
1.26
1.65
2.24
9.2
2.6
CO2
9.2
3.4
9.2
4.6
7500
柱越
—、_.
7727
2500
1.17
1.41
1.70
9
10、.8
2.4
咼
9.8
2.9
9.8
3.5
0000
3944
6250
根據(jù)以上數(shù)據(jù)畫出等溫線如下:
2. 將實(shí)驗(yàn)測得的等溫線與圖4所示的標(biāo)準(zhǔn)等溫線比較,并分析它們之間的差異及 其原因。
分析:與標(biāo)準(zhǔn)曲線相比,可以看出,實(shí)驗(yàn)所得圖形是有誤差的,當(dāng)然這是不可避 免得。但是就總體趨勢上來看,還是比較符合得。 200C時(shí),實(shí)驗(yàn)所得曲線是沒
有那么平坦的直線的,這與實(shí)驗(yàn)所測得的點(diǎn)數(shù)是不無關(guān)系的, 從總體上,可以斷 言,如果測得數(shù)據(jù)較密集的話,應(yīng)該能夠到比較理想的曲線。 31.10C時(shí),同樣,
在拐點(diǎn)處的曲線沒
11、有測量到位。35C時(shí),實(shí)驗(yàn)遇到同樣的問題??傮w上,基于 實(shí)驗(yàn)的誤差,實(shí)驗(yàn)得到的曲線一定程度上可以反映 CO2臨界狀態(tài)的現(xiàn)象和相關(guān)過 程。
3. CO2飽和溫度和壓力關(guān)系曲線
II . H2
.1 .tPI
.| . *iU
K Tl V Eh. Kij H
標(biāo)準(zhǔn)曲線
思考問題:
1?實(shí)驗(yàn)中為什么要保持加壓或降壓過程的緩慢進(jìn)行?
答:加壓或降壓過程的緩慢進(jìn)行,以保證定溫條件。否則,將來不及平衡,使讀 數(shù)不準(zhǔn)。
2.分析實(shí)驗(yàn)中有哪些因素會(huì)帶來誤差?
答:實(shí)驗(yàn)過程中,要求保持定溫條件,但明顯該條件很難滿足;儀器的讀數(shù)是在 內(nèi)管中,給讀數(shù)造成極大地不便,當(dāng)然也給實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成
12、一定程度的影響; 實(shí)驗(yàn) 要求穩(wěn)定后再讀數(shù),實(shí)驗(yàn)中有時(shí)沒達(dá)到穩(wěn)態(tài),讀數(shù)會(huì)有誤差。
將實(shí)驗(yàn)測定的臨界比容vc與理論計(jì)算值一并填入表2,并分析它們之間的差異及
其原因。
表2臨界比容Vc^.Kg]
標(biāo)準(zhǔn)值
實(shí)驗(yàn)值
Vc = RTc/ Pc
Vc =38 RTJP
0.00216
0.00247
0.00701
0.00263
由計(jì)算結(jié)果可知:理想氣體狀態(tài)方程和范德瓦爾方程的理論值相比較
首先實(shí)驗(yàn)值最接近標(biāo)準(zhǔn)值,相對誤差僅為―仏35%
其次為根據(jù)范德瓦爾方程計(jì)算的理論值,相對誤差為 ;:21-76%
最后根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得到的理論值偏差最大,約為 -:224-
13、54%
原因如下:
1. 按照理想氣體狀態(tài)方程式,定質(zhì)量氣體等溫變化時(shí) pV=常數(shù)(或=常數(shù)),但實(shí) 際氣體僅在壓力較低、溫度較高的情況下近似滿足此關(guān)系,而且氣體的壓力愈高、 溫度愈低,這一偏差愈大,因此需要適用于實(shí)際氣體的狀態(tài)方程式來描述氣體 p-v-T之間的關(guān)系。而范德瓦爾方程式就是考慮分子間相互引力及分子本身大小 后用來修正的方程,故會(huì)比其精確。
2. 讀數(shù)時(shí)由于狀態(tài)存在突然相變,模糊不清,故壓力表讀數(shù)不好控制,而帥讀數(shù) 相對容易,更精確些,故實(shí)驗(yàn)值比理論計(jì)算值更接近于標(biāo)準(zhǔn)值。 根據(jù)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的要求,有計(jì)劃地
對人力、資源進(jìn)行合理配置,通過對企業(yè)中員工的招聘、培訓(xùn)、使用、考核、評價(jià)、激勵(lì)、調(diào)整等一系列過程,調(diào)動(dòng)員工地積極性,發(fā)揮員工地潛能,為企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值,確保企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)的
實(shí)現(xiàn)。
讀書是一種感悟人生的藝術(shù)讀杜甫的詩使人感悟人生的辛酸, 讀李白的詩使人領(lǐng)悟官場的腐敗, 讀魯迅的文章使人認(rèn)清社會(huì)的黑暗, 讀巴金的文章使人感到未來的希望每一本書都是一個(gè)朋友,
教會(huì)我們?nèi)绾稳タ创松x書是人生的一門最不缺少的功課,閱讀書籍,感悟人生,助我們走好人生的每一步
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