二氧化碳临界状态观测及pvt关系测定实验指导书.doc

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse薈二氧化碳临界状态观测及p-v-t测定实验指导书莈一、实验目的螃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。蚁2、增加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。艿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。葿4、学会活塞式压力计,恒温器等热工仪器的正确使用方法。膆二、实验内容肀1、测定CO2的p-v-t关系。在p-v坐标系中给出低于临界温度(t=20℃)、临界温度(t=℃)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。聿2、测定CO2在低于临界温度(t=20℃、27℃)饱和温度和饱和压力之间的对应关系,并与图中ts-ps曲线比较。芆3、观测临界状态芄(1)临界状态附近气液两相模糊的现象。螄(2)气液整体相变现象。螀(3)测定CO2的pc、vc、tc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。芈三、实验设备及原理蚆整个实验装置由压力台、恒温器和实验台本体及其防护罩等三大部分组成(如图一所示)。膃图一试验台系统图薀图二试验台本体肅试验台本体如图二所示。其中1-高压容器;2-玻璃杯;3-压力机;4-水银;5-密封填料;6-填料压盖;7-恒温水套;8-承压玻璃杯;9-CO2空间;10-温度计。螅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:薂或(1)芀本实验就是根据式(1),采用定温方法来测定CO2的p-v-t关系,从而找出CO2的p-v-t关系。膇实验中,压力台油缸送来的压力由压力油传入高压容器帮玻璃杯上半部,迫使水银进入预先CO2气体的承压力玻璃管容器,CO2被压缩,其压力通过压力台上的活塞杆的进、退来调节。温度由恒温器供给的水套里的水温来调节。袃实验工质二氧化碳的压力值,由装在压力台上的压力表读出。温度由插在恒温水套中温度计读出。比容首先由承压玻璃管内二氧化碳柱的高度来测量,而后者根据承压玻璃管内径截面不变等条件来换算得出。肂四、实验步骤肁1、按图一装好实验设备,并开启实验本体上的日光灯(目的是易于观察)。膈2、恒温器准备及温度调节芅(1)、把水注入恒温器内,至离盖30~50mm。检查并接通电路,启动水泵,使水待理不理对流。蒁(2)、把温度调节仪波段形状拨向调节,调节温度旋扭设置所要调定的温度,再将温度调节仪波段开关拨向显示。螁(3)、视水温情况,开、关加热器,当水温未达到要调定的温度时,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要的恒温。羅(4)、观察温度,其读数的温度点温度设定的温度一致时(或基本一致时0,则可(近似)认为承压玻璃管内的CO2的温度处于设定的温度。莄(5)、当所需要改变实验温度时,应加冰进行调节。袀3、加压前的准备蒁因为压力台的油缸容量比容器容量小,需要多次从油杯时抽油,再向主容器管充油、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:肇关压力表及其进入本体油路的两个阀门,开启压力台油杯上的进油阀。螆摇退压力台上的活塞螺杆,直至螺杆全部退出。这时