《co2的pvt关系实验(新) (2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《co2的pvt关系实验(新) (2)（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验一 二氧化碳临界状态观测及PVT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、加深对理论课所讲的工质的热力学状态：凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。3、掌握CO2的PVT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，恒温器等部分热工仪器的正确使用方法。二、实验原理：对于真空气体，因分子间引力的作用，若把实验温度降到一定程度后，将会出现液化现象，如果对真空气体的PVT行为作一完整的测定。就能进一步反应出真空气体的液化过程及另一重要的物理性质临界点。如图1所示，以CO2为例所测的PV标准曲线图，分析真实气体
2、的性质。图1 CO2的PV关系图对理想气体PVm图上的恒温线应为“PVm = RT = 常数”的曲线，不同温度只是对应的常数不同而已。然而，对于真空气体，恒温线一般分为三种类型：即t tc、t = tc、t tc（tc为临界温度）。对CO2来说，分类的的温度界线是31.1。对简单可压缩系统，当工质处于平衡状态时，其状态分布函数P、V之间有：F（p、v、t）=0，或t =（p、v）。本实验就是根据上式，采用等温方法来测定CO2的P、V之间的关系从而找出CO2的PVT的关系。三、实验设备及说明：1、整个实验装置由压力台、恒温器和试验台本体及其防护罩三大部分组成，如图二所示。图2 CO2试验系统图1
3、恒温水浴 2恒温水套 3温度计 4承压玻璃管（水银、CO2） 5摇把 6压力计 7油杯阀门进 8进本体油路的控制阀门 9压力表阀门 10高压容器 11油缸2、实验中由压力台送来的压力油进入高压容器的玻璃杯上部，有水银进入予先装带CO2气体的承压玻璃管CO2被压缩。其中容积是通过压力台上的活塞杆的进退来调节，温度由恒温器供水夹套里的水温来调节。3、实验工质二氧化碳的压力由装在压力台上的压力表读出，温度由插在恒温水套中的温度计读出。四、实验的内容及步骤：1、按图二装好的实验设备，并开启实试台本体上附带的日光灯。2、使用恒温器调定温度，让温度恒定在实验温度条件下。3、加压前的准备：因为压力台的油缸容
4、量比实际台本体的油压室容量小得多，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。压力台抽油、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）关压力表及进入本体油路的两个阀门，开启压力台上的油杯的进油阀。（2）摇退压力台上的活塞螺杆，直到螺杆全部退出，这时压力台油缸中投满了油。（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，向本体充油，如此反复，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,若已稳定,即可实验。4、测定低于临界温度（t tc）时
5、的等温线，并将数据填入表一。五、数据处理1. 测定承压玻璃管内CO2的质面比常数K的值。由于充进承压玻璃管内的CO2质量不便于测量。而玻璃管内截面积（A）又不易测准。因而实验中采用间接办法来确定CO2的比容，其首先由承压玻璃管内CO2柱的高度来度量，而后再根据承压玻璃管内径均匀，截面积不变等条件换算得出，认为CO2的比容v与其高度是一种线性关系。具体如下：a）已知CO2液体在20，9.8Mpa时的比容：v（20，9.8Mpa）= 0.00117m3/kgb）如前操作实地测出本实验台在20，9.8Mpa时的CO2液柱高度ho（m）（注意玻璃水套上刻度的标证法）c）因为所以, 那么任一温度，压力下CO2的比容为：2. 将实验测定的临界比容和理论计算值一并填入表二并分析之间的差异及原因。表一 实验数据及现象记录表序号1234567891011121314t = 20Ph现象t = 25（27）Ph现象临界温度tcPh现象略低于tcPh现象略高于tcPh现象t = 40Ph现象表二 临界比容值标准值实验值0.00216 4
