二氧化碳P-V-T關系實驗

二氧化碳臨界狀態(tài)觀測及p-v-t關系測定實驗一、 實驗目的1、 了解。02臨界狀態(tài)的觀測方法，增加對臨界狀態(tài)概念的感性認識。2、 增加對課堂所講的工質熱力狀態(tài)、凝結、汽化、飽和狀態(tài)等基本概念的理解。3、 掌握C02的p-v-t關系的測定方法，學會用實驗測定實際氣體狀態(tài)變化規(guī)律的方法和技巧。4、 學會活塞式壓力計，恒溫器等熱工儀器的正確使用方法。二、 實驗內容1、 測定C02的p-v-t關系。在p-v坐標系中繪出低于臨界溫度（t=20°c）、臨界溫度（t=31.1C）和高于臨界溫度（t=50C）的三條等溫曲線，并與標準實驗曲線及理論計算值相比較，并分析其差異原因。2、 測定C02在低于臨界溫度（t=20C、27C）飽和溫度和飽和壓力之間的對應關系，并與圖四中的t-p曲線比較。3、 觀測臨界狀態(tài)（1） 臨界狀態(tài)附近氣液兩相模糊的現象。（2） 氣液整體相變現象。（3） 測定C02的p、v、t等臨界參數，并將實驗所得的v值與理想氣體狀態(tài)方程和范德瓦爾方程的理論值相比教，簡述其差異原因?！闳?、 實驗設備及原理整個實驗裝置由壓力臺、恒溫器和實驗臺本體及其防護罩等三大部分組成（如圖一所示）。圖一試驗臺系統(tǒng)圖

圖二試驗臺本體試驗臺本體如圖二所示。其中1—高壓容器；2—玻璃杯；3—壓力機；4-水銀；5—密封填料；6—填料壓蓋；7—怛溫水套；8—承壓玻璃杯；9—CO2空間；10—溫度計。、對簡單可壓縮熱力系統(tǒng)，當工質處于平衡狀態(tài)時，其狀態(tài)參數p、v、t之間有：F(p,v,t)=0或t=f(p,v) (1)本實驗就是根據式(1),采用定溫方法來測定CO2的p-v-t關系，從而找出CO?的p-v-t關系。實驗中，由壓力臺送來的壓力由壓力油進入高壓容器和玻璃杯上半部，迫使水銀進入預先裝了CO2氣體的承壓玻璃管，CO2被壓縮，其壓力和容器通過壓力臺上的活塞桿的進、退來調節(jié)。溫度由恒溫器供給的水套里的水溫來調節(jié)。實驗工質二氧化碳的壓力，由裝在壓力臺上的壓力表讀出。溫度由插在恒溫水套中的溫度計讀出。比容首先由承壓玻璃管內二氧化碳柱的高度來測量，而后再根據承壓玻璃管內徑均勻、截面不變等條件來換算得出。四、實驗步驟1、 按圖一裝好實驗設備，并開啟實驗本體上的日光燈。2、 恒溫器準備及溫度調節(jié)：、入恒溫器內，注至離蓋30?50mm。檢查并接通電路，開動電動泵，使水循環(huán)對流。（2） 、使用電接點溫度計時，旋轉電接點溫度計頂端的帽形磁鐵，調動凸輪示標，使凸輪上端面與鎖要調定的溫度一致，再將帽形磁鐵用橫向螺釘鎖緊，以防轉動。使用電子控溫裝置時，按面板溫度調節(jié)裝置調整溫度點。（3） 、視水溫情況，開、關加熱器，當水溫未達到要調定的溫度時，恒溫器指示燈是亮的，當指示燈時亮時滅閃動時，說明溫度已達到所需要恒溫。（4） 、觀察玻璃水套上的溫度計，若其讀數與恒溫器上的溫度計及電接點溫度計標定的溫度一致時（或基本一致），則可（近似）認為承壓玻璃管內的CO2的溫度處于所標定的溫度。（5） 、當所需要改變實驗溫度時，重復（2）?（4）即可。3、加壓前的準備：因為壓力臺的油缸容量比容器容量小，需要多次從油杯里抽油，再向主容器充油，才能使壓力表顯示壓力讀數。壓力臺抽油、充油的操作過程非常重要，若操作失誤，不但加不上壓力，還會損壞試驗設備。所以，務必認真掌握，其步驟如下：（1） 關閉壓力表及其進入本體油路的兩個閥門，開啟壓力臺上油杯的進油閥。（2） 搖退壓力臺上的活塞螺桿，直至螺桿全部退出。這時，壓力臺油缸中抽滿了油。（3） 先關閉油杯閥門，然后開啟壓力表和進入本體油路的兩個閥門。（4）