产品图片

产品分类

新闻动态
首页 > 新闻动态 > 二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系测定

二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系测定

  二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系测定

一、实验目的
1、了解CO2临界状态的观测方法,增加对临界状态概念的感性认识。
2、加深对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。
3、掌握CO2的P-V-t关系的测定方法,学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。
4、学会活塞式压力计,恒温器等热工仪器的正确使用方法。
二、实验内容
1、测定CO2的P-V-t关系。在P-V坐标系中绘出低于临界温度(t=20℃)、临界温度(t=31.1℃)和高于临界温度(t=50℃)的三条等温曲线,并与标准实验曲线及理论计算值相比较,并分析其差异原因。
2、测定CO2在低于临界温度时(t=25℃、27℃)饱和温度和饱和压力之间的对应关系,并与图四中的ts—s曲线比较。
3、观测临界状态。
(1)临界状态附近汽液两相模糊的现象。
(2)汽液整体相变现象。
(3)测定CO2的tc、c、vc等临界参数,并将实验所得的vc值与理想气体状态方程和范德瓦尔方程的理论值相比较,简述其差异原因。
三、实验设备及原理
整个实验装置由压力计、恒温水槽和试验台本体及其防护罩等三大部分组成
对简单可压缩热力系统,当工质处于平衡状态时,其状态参数P、V、t之间有:
F=(P,V,t)=0
或        t=f(P,V)                (1)
本试验是根据式(1),采用定温方法来测定CO2的P—V之间的关系,从而找出CO2的P-V-t关系。
实验中,由压力计送来的压力油进入高压容器和玻璃杯上半部,迫使水银进入予先装了CO2气体的承压玻璃管,CO2被压缩,其压力和容积通过压力计上的活塞杆的进、退来调节。温度由恒温器供给的水套里的水温来调节。
实验工质二氧化碳的压力,由装在压力计上的压力表读出(如要提高精度,可由加在活塞转盘上的平衡砝码读出,并考虑水银柱高度的修正)。温度由插在恒温水套中的热电偶测定。比容首先由承压玻璃管内二氧化碳柱的高度来测量,而后再根据承压玻璃管内径均匀、截面不变等条件换算得出。
四、实验步骤
1、按图一装好试验设备,并开启试验本体上的日光灯。
2、恒温器准备及温度调定。
(1)将蒸馏水注入恒温器内,注至离盖30~50㎜。检查并接通电路。开动电动泵,使水循环对流。
(2)视水温情况,开、关加热器,当水温未达到调定的温度时。恒温器指示灯是亮的,当指示灯时亮时灭闪动时,说明温度已达到所需恒温。
(3)观察玻璃水套上的温度计,若其读数与恒温器上的温度计及电接点温度计标定的温度一致时(或基本一致),则可(近似)认为承压玻璃管内的CO2的温度处于所标定的温度。
(4)当需要改变试验温度时,重复(2)~(4)即可。
3、加压前的准备。
因为压力计的油缸容量比主容器容量小,需要多次从油杯里抽油,再向主容器充油,才能在压力表上显示压力读数。压力计抽油、充油的操作过程非常重要,若操作失误,不但加不上压力,还会损坏试验设备。所以,务必认真掌握,其步骤如下:
(1)关压力表及其进入本体油路的两个阀门,开启压力计上油杯的进油阀。
(2)摇退压力计上的活塞螺杆,直至螺杆全部退出。这时,压力计油缸中抽满了油。
(3)先关闭油杯阀门,然后开启压力表和进入本体油路的两个阀门。
(4)摇进活塞螺杆,使本体充油。如此交复,直至压力表上有压力读数为止。
(5)再次检查油杯阀门是否关好,压力表及本体油路阀门是否开启。若均已调定后,即可进行实验。
4、做好实验的原始记录
(1)设备数据记录
仪器、仪表名称、型号、规格、量程、精度。
(2)常规数据记录:
室温、大气压、实验环境情况等。
(3)测定承压玻璃管内CO2的质面比常数K值。
由于充进承压玻璃管内的CO2质量不便测量,而玻璃管内径或截面积(A)又不易测准,因而实验中采用间接办法来确定CO2的比容,认为CO2的比容V与其高度是一种线性关系。具有如下方法:
a)已知CO2液体在20℃,9.8 Mpa时的比容V(20℃,9.8 Mpa)=0.00117 m³/Kg
b)实际测定试验台在20℃,9.8 Mpa时的CO2液柱高度△ho(m)。(注意玻璃水套上刻度的标记方法)
产品列表页
返回顶部