化工热力学实验ppt课件.ppt

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1、化工热力学实验实验一二氧化碳临界状态观测及p-v-t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.加深对课堂所讲工质的热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。3.掌握CO2的p-v-t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、实验内容1.测定CO2的p-v-t关系。在p-v坐标图中绘出低于临界温度(t=20℃)、临界温度(t=31.1℃)和高于临界温度(t=40℃)的三条等温曲线，并与标准实验曲线及理论计算值相比

2、较，并分析差异原因。2.测定CO2在低于临界温度时，饱和温度与饱和压力之间的对应关系。3.观测临界状态(1)临界状态时近汽液两相模糊的现象。(2)汽液整体相变现象。(3)测定的CO2的tc,pc,vc等临界参数，并将实验所得的vc值与理想气体状态方程和范德瓦尔方程的理论值相比较，简述其差异原因。三、实验设备及原理对简单可压缩热力系统，当工质处于平衡状态时，其状态参效p、v、t之间有：F(p,v,t)=0或t=f(p,v)（1）本试验就是根据式（1），采用定温方法来测定CO2p-v之间的关系，从而找出CO2的p-v-t的关系。四、实验步骤1.装好实

3、验设备，开启试验台本体上的日光灯2.使用恒温器调定温度3.加压前的准备4.做好实验的原始记录5.测定低于临界温度t=20℃时的定温线6.测定临界等温线t=31.1℃和临界参数，观察临界现象7.测定高于临界温度t=40℃时的等温线五、数据处理1计算仪器常数由于充进承压玻璃管内的CO2质量不便测量，而玻璃管内径或界面（A）又不易测准，因而实验中采用间接办法来确定CO2的比容，认为CO2的比容ν与其高度是一种线性关系。具体如下：1)已知CO2液体在20℃，9.8MPa时的比容ν（20℃，9.8MPa）=0.00117m3/kg2）如前操作实地测出本试验

4、台CO2在20℃，9.8MPa时的CO2液柱高度Δh*(m)，（注意玻璃水套上刻度的标记方法）3）由1)可知υ(20℃,9.8MPa)==0.00117m3/kg那么任意温度，压力下CO2的比容为式中，将测得的数据整理成表，并在p-v图上作出等温线2应用RK方程进行体积数据推算，并与相应的实验值比较临界温度以下取气相与液相各一值，其它每个温度一值六、实验报告1.简述实验原理及过程。2.各种数据的原始记录。3.计算及在p-v图上画出等温线。4.将实验测得的饱和温度与饱和压力的对应与有关资料上数据进行比较5.将实验测得的临界比容vc与理论计算值比较其

5、差异及原因。RK方程比较。6.实验讨论。实验二二元汽液平衡数据的测定循环釜原理示意图A—蒸馏瓶B—接收瓶一、原理达到平衡状态时，每一组分在各相中的化学位相等，即逸度相等。对于二元两相平衡，其热力学基本关系式为：常压下，汽相可视为理想气体，则二实验目的1测定常压下乙醇（1）－水（2）二元汽液平衡数据2通过实验了解汽液平衡釜的构造，掌握二元汽液平衡数据的测定方法和技能。3绘制汽液平衡相图。三实验装置四实验步骤1.加料：从加料口加入25-30毫升乙醇和水，组成约为0.1，0.3，0.5，0.7，检查气密性，然后开冷却水。2.观察大气压,将100毫升针

6、筒与系统相连，控制系统压力为101.325kPa。3.加热：接通电源，调节变压器，缓慢升温加热至釜液沸腾。4.调节阿贝折光仪的循环水温至25度5.取样；观察平衡釜内的沸腾情况，冷凝回流液控制在每秒2～3滴，稳定地回流约20分钟，以建立平衡状态。记下平衡温度，用取样器同时取气液两相样品。（为保证样品准确，取样时用取样器抽洗2～3次后再测）6.分析：将取下的样品用阿贝折光仪测定其折光指数，通过标准曲线图查x,y的值；或采用气相色谱分析检测7.取样后，改变釜内的组成，重复上述步骤，进行第二组数据的测定，要求每组至少测四组平衡数据。8.实验结束，先把变压

7、器的电压逐渐调到零，关闭其开关，切断折光仪和恒温槽的电源，釜内温度降低，关冷却水，整理好实验仪器试验台。五、数据处理1绘出折光率-组成标准曲线2将实验测得的平衡数据以表格形式列出3计算出活度系数4由附录标准值绘制T—x—y图5将实验值标在图中，比较偏差，分析原因。实验三三元液液平衡数据的测定一、原理液液平衡准则二实验目的1．测定醋酸—水—醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据2．用醋酸—水、醋酸—醋酸乙烯两对二元系的汽液平衡数据以及醋酸乙烯—水二元系的液液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，以计算三元液液平衡结线的推算值，与实验数据比较；3．通过实验

8、了解测定方法，掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。实验数据理论数值醋酸-水-醋酸乙烯溶解度曲线三实验装置四实验步骤1．测定溶解度曲线将恒