實(shí)驗(yàn)一氣體定壓比熱的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?了解氣體比熱測定裝置的基本原理和構(gòu)思。2熟悉本實(shí)驗(yàn)中的測溫、測壓、測熱、測流量的方法。3掌握由基本數(shù)據(jù)計(jì)算出比熱值和求得比熱公式的方法。4分析本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因及減小誤差的可能途徑。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過測定空氣的溫度、壓力流量，掌握計(jì)算熱量的方法，從而求得比熱值和求得比熱公式的方法。三、實(shí)驗(yàn)方法及測試數(shù)據(jù)處理1接通電源及測量儀表，選擇所需的出口溫度計(jì)插入混流網(wǎng)的凹槽中。2摘下流量計(jì)上的溫度計(jì)，開動(dòng)風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，使流量保持在額定值附近。測出流量計(jì)出口空氣的干球溫度（T0）。3將溫度計(jì)插回流量計(jì)，調(diào)節(jié)流量，使它保持在額定值附近。逐漸提高電熱器功率，使出口溫度升高至預(yù)計(jì)溫度。4待出口溫度穩(wěn)定后（出口溫度在10分鐘之內(nèi)無變化或有微小起伏，即可視為穩(wěn)定），讀出下列數(shù)據(jù)，每10升空氣通過流量計(jì)所需時(shí)間（,秒）；比熱儀進(jìn)口溫度即流量計(jì)的出口溫度（T1,）和出口溫度（T2）；當(dāng)時(shí)相應(yīng)的大氣壓力（B，毫米汞柱）和流量計(jì)出口處的表壓（H，毫米水柱）；電熱器的輸入功率（W，瓦）。5根據(jù)流量計(jì)出口空氣的干球溫度和濕球溫度,從濕空氣的干濕圖查出含濕量D8克/公斤干空氣，并根據(jù)下式計(jì)算出水蒸氣的容積成分01276812/6DRW6根據(jù)電熱器消耗的電功率，可算出電熱器單位時(shí)間放出的熱量（千卡/秒）310864WQ得（千卡/秒）3192（千卡/秒）3321078418640Q（千卡/秒）3337干空氣流量（質(zhì)量流量）為1527390/6/061/140THBRTRVPGWG（公斤/秒）64703TRW得（公斤/秒）33101526647G（公斤/秒）332187451234760G（公斤/秒）3330561647GG8水蒸氣流量為15273064/40THBRTRVPWW（公斤/秒）15273/8920T得（公斤/秒）63W1105415276463/408G（公斤/秒）63W28933512/09（公斤/秒）63310257661/248G9水蒸氣吸收的熱量058340016740211221TTGDTQTWW（千卡/秒）得52261103765160583016540054WQ（千卡/秒）5226292893（千卡/秒）42263107851690583016940105WQ（千卡/秒）10空氣的定壓比熱為千卡/（公斤）1212021TGQTQCGWGTM得千卡/（公斤）03756075339102T千卡/（公斤）21128643201TMC千卡/（公斤）0456907548343021T11比熱隨溫度的變化關(guān)系假定在0300之間，空氣的真實(shí)定壓比熱與溫度之間近似地有線性關(guān)系，則由T1到T2的平均比熱為211202121TBATDBACTTM因此，若以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)（如圖2），則可根據(jù)不T210TMC同的溫度范圍內(nèi)的平均比熱確定截距A和斜率B，從而得出比熱隨溫度變化的計(jì)算式。四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1切勿在無氣流通過的情況下使電熱器投入工作，以免引起局部過熱而損壞比熱儀主體。2輸入電熱器的電壓不得超過220伏。氣體出口最高溫度不得超過300。3加熱和冷卻要緩慢進(jìn)行，防止溫度計(jì)和比熱儀主體因溫度驟增驟降而破裂。4停止試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)切斷電熱器，讓風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行十五分鐘左右（溫度較低時(shí)可適當(dāng)縮短）。模塊三可視性飽和蒸汽壓力和溫度關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過觀察飽和蒸汽壓力和溫度變化的關(guān)系，加深對飽和狀態(tài)的理解，從而樹立溫度達(dá)到對應(yīng)于液面壓力的飽和溫度時(shí)，沸騰便會(huì)發(fā)生的基本概念。2、通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理，掌握飽和蒸汽PT關(guān)系圖表的編制方法。3、觀察小容積的泡態(tài)沸騰現(xiàn)象。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求1、通過觀察飽和蒸汽壓力和溫度變化的關(guān)系，加深對飽和狀態(tài)的理解，從而樹立溫度達(dá)到對應(yīng)于液面壓力的飽和溫度時(shí)，沸騰便會(huì)發(fā)生的基本概念。2、通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理，掌握飽和蒸汽PT關(guān)系圖表的編制方法。3、觀察小容積的泡態(tài)沸騰現(xiàn)象。三實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備和材料本實(shí)驗(yàn)使用可視性飽和蒸汽壓力和溫度關(guān)系實(shí)驗(yàn)儀（M型）。實(shí)驗(yàn)裝置主要由加熱密封容器（產(chǎn)生飽和蒸汽）、電接點(diǎn)壓力表（01015MPA）、調(diào)壓器（0220V）、電壓表（圖中未示出）、水銀溫度計(jì)（0220）、測溫度（管底注入少量機(jī)油，用來傳遞和均解剖學(xué)溫度）和透明玻璃窗等組成（參見圖），采用電接點(diǎn)壓力表的目的，在于使用于能限制壓力的意外升高，起到安全保護(hù)作用。圖6實(shí)驗(yàn)裝置圖四實(shí)驗(yàn)方法、步驟及結(jié)構(gòu)測試1、熟悉實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理、性能和使用方法。2、將調(diào)壓器指針置于零位，然后接通電源。3、將電接點(diǎn)壓力表的上限壓力指針拔到稍高于最高試驗(yàn)壓力（例如08MPA）的位置。4、將調(diào)壓器輸出電壓調(diào)至200220V，待蒸汽壓力升至接近于第一個(gè)設(shè)定壓力值時(shí)，將電壓降至2050V左右（參考值）。由于熱慣性，壓力將會(huì)繼續(xù)上升，待壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，再適當(dāng)調(diào)整電壓（提高或降低），使工況穩(wěn)定（壓力和溫度基本保持不變）。此時(shí)，立即記錄下蒸汽的壓力和溫度。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，在008MPA（表壓）范圍內(nèi)，取不少于6個(gè)壓力值，順序分別進(jìn)行測試。實(shí)驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)盡可能分布均勻。5、實(shí)驗(yàn)完畢后，將調(diào)壓器指針旋回零位，并斷開電源。6、記錄實(shí)驗(yàn)環(huán)境的溫度和大氣壓力。注1）本設(shè)備也可采用逐點(diǎn)自控制壓力的方法進(jìn)行測試，在控制的壓力值下，沒定相對應(yīng)的飽和溫度。但利用電接點(diǎn)控制，接點(diǎn)時(shí)接時(shí)離，溫度不易穩(wěn)定，且有損設(shè)備的使用壽命，所以不推薦使用。2）本裝置允許使用壓力為08MPA（表壓），不可超壓操作。五實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、記錄與計(jì)算飽和壓力MPA飽和溫度誤差實(shí)驗(yàn)序數(shù)壓力表讀值P大氣壓力B絕對壓力PPB溫度計(jì)讀值T標(biāo)準(zhǔn)值TT10/T備注10150102025211011141412620270102037213012990100073038010204821401418181274050010206021501518181185066010207621601626261596076010208621651683331962、繪制PT關(guān)系曲線將實(shí)驗(yàn)結(jié)果點(diǎn)在坐標(biāo)中，請除特殊偏離點(diǎn)，繪制曲線3、整理成經(jīng)驗(yàn)公式將實(shí)驗(yàn)點(diǎn)繪制在雙對數(shù)坐標(biāo)中，實(shí)驗(yàn)曲線將基本呈一直線，所以飽和水蒸汽壓力和溫度的關(guān)系可近似整理成下列經(jīng)驗(yàn)公式410TP實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1）測試時(shí)，建議以從低到高的順序進(jìn)行測試。2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，不必硬性規(guī)定各測試點(diǎn)的數(shù)值，可以根據(jù)試驗(yàn)情況，在適當(dāng)?shù)胤€(wěn)定工況下，測讀出數(shù)據(jù)來。六、思考題1模塊二實(shí)驗(yàn)中為什么要保持加壓（或降壓）過程緩慢進(jìn)