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1、实验一：空气定压比热测定实验（未完成预习报告预习分不及格）一、实验目的1•测定不同平均温度下空气定压比热容。2.建立空气定压比热容与温度的关系式。3.增加热物性实验研究方而的感性认识。二、实验原理比热随温度变化关系：假定在0・300°CZ间，空气真实定压比热与温度Z间进似地有线性关系:cp=a+ht则由人到°的平均定压比热为:f（a+加⑷t+t应用式（2-9）J；2==a+b~kJ/kg・°C,若以（t】+t2）/2*f22为横坐标，c/W2
2、；;为纵坐标，则可根据不同温度范围的平均比热确定截距&利斜率b,从而得出比热随温度变化的讣算式a+hto三、实验装置介绍1、实验所用的设备和
3、仪器仪表由风机、流最计，比热仪本体、电功率调节测最系统共四部分组成，实验装置系统如图1所示。图1测定空气定压比热容的实验装置系统1-节流阀:2-流量讣;3-比热仪本体:4-温控仪:5功率表:6开关;7-风机。2、装置中采用湿式流量计测定气流流量，流量计出口的恒温槽用以控制测定仪器出口气流的温度。装置可以采用小型单级压缩机或其它设备作为气源设备，并用钟罩型气罐维持供气压力稳定。气流流量用调节阀1调整。3、比热容测定仪本体（图2）由内壁镀银的多层杜瓦瓶2,进口温度计1和出口温度计8（钳电阻温度计或楮度较高的水银温度计）电加热器3和均流网4,绝缘垫5,旋流片6和混流网7组成。图2比热容测
4、定仪结构原理图1-进口温度计:2-多层杜瓦瓶;3-电加热器:4-均流网:5-绝缘垫;6-旋流片:7-混流网;&山口温度计4、气体自进口管引入，进口温度计4测量其初始温度，离开电加热器的气体经均流网4均流均温，出口温度计8测量加热终了温度，后被引出。5、该比热仪可测300°C以下气体的定压比热。Ui实验方法及数据处理实验中盂要测定干空气的质量流量加&、水蒸气的质量流量加“,、电加热器的加热量（即气流吸热量）和气流温度等数据，测定方法如下：1.干空气的质量流量加&和水蒸气的质量流量加”，电加热器不投入,’摘卜•流量计出口与恒温槽连接的橡皮管，把气流流量调节到实验流量值附近，测定流量计出
5、口的气流干球温度和湿球温度几温度（或山流量计上的温度计测量和相对湿度0）,根据5与L（或5与0值）市湿空气的熔-湿图确定含湿fid（g/kg）,并计算出水蒸气的容积成分水蒸气的容积成分计算式：儿二〃俘（1）l+d/622d—克水蒸汽/千克干空气1.电加热器的加热量电热器消耗功率可由功率表读出：2/=3.6IU(kJ/h)(2)2.气流温度气流在加热前的温度”和加热后的温度°由比热容测定仪上的温度计测量。实验时，根据选定的气流初始温度儿和加热温度-的变化范围及变化间隔，儿用恒温槽调节，匚由电加热器调整。五、实验步骤1.接通电源及测量仪表，选择所盂的出口温度计插入混流网的凹槽中。2•取
6、下流最计上的温度计，开动风机，调节节流阀，使流量保持在额定值附近。测出流最计出丨I空气的干球温度必和湿球温度几（或相对湿度°）。3.将温度计插冋流虽计，重新调节流量，使它保持在额定值附近，逐渐调整输出功率，使出口温度计读数升高到预计温度。（近似值也可根据下式预先估计所盂电功率:w=2—，式中：w为电功率（W）,&为进出口温差（°C）,『为每流过10升空气所T需的时间（S）。4.待出口温度稳定后（岀口温度在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:a）10升气体通过流量计所需时间r（s）；b）比热仪进口温度人（°C）；出口温度$（°C）;c）大气压力计读数B]（k
7、Pa）,流量计中气体表压A/z（mmH2O）；d）111热器的功率0,（W）o5.根据流最计出II空气的干球温度f（）和湿球温度几.确定空气的相对湿度°,根据0和干球温度从湿空气的焙-湿图（工程热力学附图）中查出含湿量〃（g/kgt空代）。6.每小时通过实验装置空气流量：V=36/r（m3/h）（3）式中：r——每10升空气流过所需时间，s；(1_儿*1000§+9.8kV?)x(36")287(r0+273.15)7.水蒸气的流最:片(100QB
8、+9.81A/2)x(36/J461.5(^+273115)kg/h(5)8、水蒸汽吸热量为：Qw=miv[1.833(Z2-r,)+
9、1.556x10-4(^-r,2)]KJ/s9、干空气的平均定压比热为：C=Ql）~Q-叭（G-fJ六、实验注意事项1、电热器不应在无气流通过情况下投入工作，以免引起局部过热而损害比热仪木体。2、输入电热器电压不得超过220伏，气体出口温度最高不得超过300°C。3、加热和冷却要缓慢进行，防止比热仪本体因温度骤然变化和受热不均匀而破裂。4、停止实验时，应先切断电热器电源，讣风机继续运行15分钟左右（温度较低时，时间可适当缩短）。5、实验测定时，必须确信气流和测定仪的温
