中南大学化工实验报告.doc

《中南大学化工实验报告.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、中南大学化学化工学院化工专题实验（2014）实验报告学生姓名郭帅翼学号专业班级化工1101同组成员黎伟、杨洲游、朱勇秦学桐、李伟豪、巩勇T1.气体PVT关系的研究（热力学，指导教师：李海普）一．实验目的1．观测CO2临界状态现象，增加对临界状态概念的感性认识；2．加深对纯流体热力学状态：汽化、冷凝、饱和态和超临流体等基本概念的理解；测定CO2的PVT数据，在PV图上绘出CO2等温线3．掌握低温恒温浴和活塞式压力计的使用方法。二．实验原理纯物质的临界点表示汽液二相平衡共存的最高温度（TC）和最高压力点（PC）。纯物质所处的温度高于TC

2、，则不存在液相；压力高于PC，则不存在汽相；同时高于TC和PC，则为超临界区。本实验测量TTC三种温度条件下等温线。其中T

3、定CO2的P和V之间的关系，获得CO2的P-V-T数据。三．实验装置流程和试剂实验装置由试验台本体、压力台和恒温浴组成（图2-3-1）。试验台本体如图2-3-2所示。实验装置实物图见图2-3-3。实验中由压力台送来的压力油进入高压容器和玻璃杯上半部,迫使水银进入预先装有高纯度的CO2气体的承压玻璃管(毛细管),CO2被压缩,其压力和容积通过压力台上的活塞杆的进退来调节。温度由恒温水套的水温调节，水套的恒温水由恒温浴供给。CO2的压力由压力台上的精密压力表读出（注意：绝对压力=表压+大气压），温度由水套内精密温度计读出。比容由CO2柱

4、的高度除以质面比常数计算得到。试剂：高纯度二氧化碳。图2-3-1CO2PVT关系实验装置图2-3-2试验台本体1.高压容器2-玻璃杯3-压力油4-水银5-密封填料6-填料压盖7-恒温水套8-承压玻璃管9-CO210-精密温度计四、实验操作步骤1．按图2-3-1装好试验设备。2．接通恒温浴电源，调节恒温水到所要求的实验温度（以恒温水套内精密温度计为准）。3．加压前的准备——抽油充油操作（1）关闭压力表下部阀门和进入本体油路的阀门，开启压力台上油杯的进油阀。（2）摇退压力台上的活塞螺杆，直至螺杆全部退出。此时压力台上油筒中抽满了油。（3

5、）先关闭油杯的进油阀，然后开启压力表下部阀门和进入本体油路的阀门。（4）摇进活塞杆，使本体充油。直至压力表上有压力读数显示，毛细管下部出现水银为止。（5）如活塞杆已摇进到头，压力表上还无压力读数显示，毛细管下部未出现水银，则重复（1）--（4）步骤。（6）再次检查油杯的进油阀是否关闭，压力表及其进入本体油路的二个阀门是否开启。温度是否达到所要求的实验温度。如条件均已调定，则可进行实验测定。4．测定低于临界温度下的等温线（T=20℃或25℃）（1）将恒温水套温度调至T=23℃左右，并保持恒定。（2）逐渐增加压力，压力为4.0MPa左右

6、（毛细管下部出现水银面）开始读取相应水银柱上端液面刻度，记录第一个数据点。读取数据前，一定要有足够的平衡时间，保证温度、压力和水银柱高度恒定。（3）提高压力约0.2MPa，达到平衡时，读取相应水银柱上端液面刻度，记录第二个数据点。注意加压时，应足够缓慢的摇进活塞杆，以保证定温条件，水银柱高度应稳定在一定数值，不发生波动时，再读数。（4）按压力间隔0.2MPa左右，逐次提高压力，测量第三、第四……数据点，当出现第一小滴CO2液体时，则适当降低压力，平衡一段时间，使CO2温度和压力恒定，以准确读出恰出现第一小液滴CO2时的压力。（5）注

7、意此阶段，压力改变后CO2状态的变化，特别是测准出现第一小滴CO2液体时的压力和相应水银柱高度及最后一个CO2小汽泡刚消失时的压力和相应水银柱高度。此二点压力改变应很小，要交替进行升压和降压操作，压力应按出现第一小滴CO2液体和最后一个CO2小汽泡刚消失的具体条件进行调整。（6）当CO2全部液化后，继续按压力间隔0.2MPa左右升压，直到压力达到8.0MPa为止（承压玻璃管最大压力应小于8.0MPa）。5．测定临界等温线和临界参数，观察临界现象（1）将恒温水套温度调至T=31.1℃左右，按上述4的方法和步骤测出临界等温线，注意在曲线

8、的拐点（P=7.376MPa）附近，应缓慢调整压力（调压间隔可为0.05MPa），以较准确的确定临界压力和临界比容，较准确的描绘出临界等温线上的拐点。（2）观察临界现象a.临界乳光现象保持临界温度不变,摇进活塞杆使压力升至Pc附近处,