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1、实验报告 评分13系 0级 第二大组 实验室力一楼日期2010-04-06姓名 钟伟PB07013076实验题目：气体定压比热的测定实验目的： 了解气体比热测定装置的基本原理和构思熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径增加热物性实验研究方面的感性认识，促进理论联系实际，以利于培养同学分析问题和解决问题的能力。实验原理：本实验通过电加热器对空气进行定功率加热，热电偶测得进出口温度，流量计和节流阀控制测量流速，由热平衡方程：qq=m.c .Atp可以建立对比热容的方程，再通过空气湿度计算排除空气中水分比
2、 热的影响，则求解空气比热容。实验装置主要由电加热器、风机、 流量计、热电偶和干湿球温度计组成，如图画2悄理蚤 2 I si t I r I庄口飾湘茸实验步骤:通过对三组加热器电压的调整（热源一组，传导体二组），使热源和传导体的测 量点恒定在同一温度上，然后分别将“待测”和“黑体”两种状态的体在恒温条 件下，测出受到辐射后的温度，按公式算出待测物体的黑度。1. 接通电源及测量仪表，选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中。2. 摘下流量计上的温度计，开动风机，调节节流阀，使流量保持在额定值附近。测出流量 计出口空气的干球温度（）和湿球温度（）。W 123. 使出口温度升至预计温度可以根据下式预先
3、估计所需电功率：工。式中，W为电热器输入电功率（瓦）为进出口温度差（C）；为每流过10升空气所需时间（秒）。4. 待出口温度稳定后（出口温度在10分钟之内无变化或有微小起伏，即可视为稳定），读出下列数据：每10升气体通过流量计所需时间（，秒）；比热仪进口温度（，C） -即卩 流量计的出口出口温度；出口温度（，C）；当时相应的大气压力（B，毫米汞柱）和 流量计出口处的表压（，毫米水柱）；电热器的输入功率（W,瓦）。5. 根据流量计出口空气的干球温度和湿球温度，从湿空气的干湿图查出含湿量（d,克/公 斤干空气），计算空气比热。并根据下式计算出水蒸汽的容积成分：dr = 込 1 + d622根据电热
4、器消耗的电功率，可算得电热器单位时间放出的热量：Q 二 WKJ/秒干空气流量（质量流量）为：G -吐-叮公斤/秒 水蒸汽流量为: P V r(B + Ah 13.6)x104 /735.56x10/1000t2.8889x 10 3 x rG = -w= wR Tw o水蒸汽吸收的热量为：47.06+ 273.15)o(B + Ah13.6)T(t + 273.15)o公斤/秒G r )B + Ah 13.6)xl04 /735.56x10/1000r4.6447x 10- x(1 r )B + Ah 13.6)29.27 x(t + 273.15)oT(t + 273.15)oQ = G1;
5、i 2(0,4404 + 0,0001167t)dt = g lg.44Q4(t / )+ 0.00005835 (2 12KJ/秒干空气的定压比热为:CpmQ- QQ -2W1G (t t) G (t t)e 21 e 21KJ/ (公斤.C)从湿空气的干湿图查出含湿量d=7.8g/kg，并实验处理:数据记录(C)/s/10LB / mmHgt / oC1t /oC2Ah / mmH O217.817.918.017.9218.0821.1850.0240120.019.920.320.101014.618.7222.1944.03341326.927.527.427.3118.5622.7
6、829.04641W/WGeGwQw1.268%7.62946.948 x 10-69.6165 x 10 -65.03147E-056.79906.192 x 10-69.5976 x 10-65.04277E-054.99864.552 x 10-68.5781 x 10-65.64679E-05根据流量计出口空气的干球温度和湿球温度,根据下式计算出水蒸汽的容积成分:二 0.0124d /6227.8/622r =1 + d /6221 + 7.8/622根据电热器消耗的电功率，可算得电热器单位时间放出的热量:Q= W =1.2W=0.0012kJ/s根据以下各公式可以计算得如图数据: 干
7、空气流量（质量流量）为：P V G r )B + Ah 13.6)x104 /735.56xl0/1000iG = e =w29.27 x(t + 273.15)o4.6447x10-3 xG r )B + Ah 13.6)/w 4 + 273.15)o公斤/秒水蒸汽流量为:P V r(B + Ah 13.6)x104 /735.56xlO/1000G = w = w47.06+ 273.15)o2.8889 x10-3 x r(B + Ah 13.6)TWt(t + 273.15)o公斤/秒水蒸汽吸收的热量为:Q = G J 2(0.4404 + 0.0001167t)dt=G L.4404C -1 )+ 0.00005835t 2 -12KJ/秒干空气的定压比热为:Q - QH1-G/；-11)讣2 - 1)KJ/(公斤.C)注意事项:1. 切勿在无气流通过的情况下使电热器投入工作，以免引起局部过热而损坏比热仪主体。2. 输入电热器的电压不得超过220伏。气体出口最高温度不得超过300Co3. 加热和冷却要缓慢进行，防止温度计和比热仪主体因温度骤升骤除而破裂。4. 停止实验时，应先切断电热器，让风机继续运行十五分钟左右（温度较低时可适当缩短）
