杨阳热工学实践报告文档

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1、天津大学热工基础与应用实验报告学校院系：天津大学机械工程学院指导教师：刘靖学生姓名：杨阳准考证号：020211301071前言二、实验要求（1）实验前应预习实验指导书，了解本次实验的目的、原理和方法。（2）进入实验室后，应注意听取指导教师对实验方法的讲授，待完全弄清楚实验方法与步骤后，方能动手实验。（3）实验时，应注意观察实验现象，细心读取实验数据。若对实验结果有疑问，应重做实验。（4）实验过程中，须保持实验场所整洁安静，做到文明实验。应爱护仪器设备及实验室其他公物，末经允许不得随便打开或关闭实验室的

2、电路开关，如有设备损坏应立即报告指导教师。总之，应以严肃的态度，严格的要求，严密的方法，一丝不苟的操作来对待实验，完成实验技能的训练任务。三、实验报告要求实验报告一般包括以下几项内容：（1）班级、姓名、同组人及实验日期；（2）实验名称、实验目的、实验原理、实验装置简图及仪器设备简介；（3）实验现象的描述、原始数据记录、实验数据的处理及实验结果；（4）在实验报告最后部分应对实验结果进行分析与评价，并回答有关思考题。（5）实验结果的表示：在实验中除根据实测数据整理并计算结果外，有时还要采用曲线图来表示实验

3、的结果。曲线均应在坐标纸上，图中应标明坐标轴所代表的物理量及坐标分度，实验点应当用形如“。”、“×”、“·”、“△”等标记表示。当描绘曲线时，不要用直线逐点连接成折线。简单的方法是根据多数点所在的位置，内插描绘成光滑的曲线。（6）实验报告必须按实验求每人独立完成一份，并按规定时间交给指导教师。实验3二氧化碳气体P-V-T关系的测定一、实验目的1.了解CO2临界状态的观测方法，增强对临界状态概念的感性认识。2.巩固课堂讲授的实际气体状态变化规律的理论知识，加深对饱和状态、临界状态等基本概念的理解。3.掌

4、握CO2的P-V-T间关系测定方法。观察二氧化碳气体的液化过程的状态变化，及经过临界状态时的气液突变现象，测定等温线和临界状态的参数。二、实验任务1．测定CO2气体基本状态参数P-V-T之间的关系，在P—V图上绘制出t为20℃、31.1℃、40℃三条等温曲线。2．观察饱和状态，找出t为20℃时，饱和液体的比容与饱和压力的对应关系。3．观察临界状态，在临界点附近出现气液分界模糊的现象，测定临界状态参数。4．根据实验数据结果，画出实际气体P-V-t的关系图。三、实验原理1.理想气体状态方程：PV=RT实际

5、气体：因为气体分子体积和分子之间存在相互的作用力，状态参数（压力、温度、比容）之间的关系不再遵循理想气体方程式了。考虑上述两方面的影响，1873年范德瓦尔对理想气体状态方程式进行了修正，提出如下修正方程：（3-1）式中:a/v2是分子力的修正项；b是分子体积的修正项。修正方程也可写成:（3-2）它是V的三次方程。随着P和T的不同，V可以有三种解：三个不等的实根；三个相等的实根；一个实根、两个虚根。1869年安德鲁用CO2做试验说明了这个现象，他在各种温度下定温压缩CO2并测定p与v，得到了P—V图上一

6、些等温线，如图2—1所示。从图中可见，当t>31.1℃时，对应每一个p，可有一个v值，相应于（1）方程具有一个实根、两个虚根；当t=31.1℃时，而p=pc时，使曲线出现一个转折点C即临界点，相应于方程解的三个相等的实根；当t<31.1℃时，实验测得的等温线中间有一段是水平线（气体凝结过程），这段曲线与按方程式描出的曲线不能完全吻合。这表明范德瓦尔方程不够完善之处，但是它反映了物质汽液两相的性质和两相转变的连续性。2．简单可压缩系统工质处于平衡状态时，状态参数压力、温度和比容之间有确定的关系，可表示为

7、：F（P，V，T）=0或v=f(P,T)可见，保持任意一个参数恒定，测出其余两个参数之间的关系，就可以求出工质状态变化规律。如维持温度不变，测定比容与压力的对应数值，就可以得到等温线的数据。图3--1二氧化碳的Ｐ-Ｖ-t关系四、实验设备实验设备：由压缩室本体、恒温器及活塞式压力计组成，如图3—2所示。活塞式压力计：由手轮带动活塞杆的进退调节油压，提供实验中所需的压力。恒温器：提供恒温水，用恒温水再去恒定CO2的温度。保持实验中在不同等级的等温过程中进行。压缩室本体：压缩气体的压缩室本体由一根玻璃毛细管

8、和水银室组成，如图3—3所示。预先刻度和充气的玻璃毛细管1插入水银室2中，再打开玻璃管下口。图3—2实验装置系统实验时，由恒温器提供的恒温水，从　　1－压缩室本体2—活塞式压力计实验台本体玻璃水套下端进口流入，上端　　　3－恒温器出口流出，反复循环。玻璃恒温水套维持了毛细管内气体温度不变的条件，由于水套上的温度计误差太大，用恒温器上的精密温度计来代替，可以近似认为玻璃管中所存的CO2温度与此温度相同。实验中要缓缓转动活塞式压力计的手轮，逐渐增大压力油室3