廣東工業(yè)大學(xué)工程熱力學(xué)實驗報告

實驗一：氣體定壓比熱的測定一、實驗?zāi)康暮鸵?.了解氣體比熱測定裝置的基本原理和構(gòu)思。2.熟悉本實驗中的測溫、測壓、測熱、測流量的方法。3.掌握由基本數(shù)據(jù)計算出比熱值和求得比熱公式的方法。4.分析本實驗產(chǎn)生誤差的原因及減小誤差的可能途徑。二、實驗內(nèi)容通過測定空氣的溫度、壓力流量，掌握計算熱量的方法，從而求得比熱值和求得比熱公式的方法。三、實驗方法及測試數(shù)據(jù)處理1.接通電源及測量儀表，選擇所需的出口溫度計插入混流網(wǎng)的凹槽中。2.摘下流量計上的溫度計，開動風(fēng)機，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，使流量保持在額定值附近。測出流量計出口空氣的干球溫度（t3.將溫度計插回流量計，調(diào)節(jié)流量，使它保持在額定值附近。逐漸提高電熱器功率，使出口溫度升高至預(yù)計溫度。4.待出口溫度穩(wěn)定后（出口溫度在10分鐘之內(nèi)無變化或有微小起伏，即可視10升空氣通過流量計所需時間（τ儀進口溫度——即流量計的出口溫度（t1,℃）和出口溫度（t應(yīng)的大氣壓力（B，毫米汞柱）和流量計出口處的表壓（Δh電熱器的輸入功率（W5.根據(jù)流量計出口空氣的干球溫度和濕球溫度,從濕空氣的干濕圖查出含濕量d=8克/公斤干空氣，并根據(jù)下式計算出水蒸氣的容積成分：rw1d/d622/6221862286220.01276.根據(jù)電熱器消耗的電功率，可算出電熱器單位時間放出的熱量：WQ（千卡/秒）34.186810得：10-3110（千卡/秒）31020-3Q2410（千卡/秒）318681030-3Q（千卡/秒）37103107.干空氣流量（質(zhì)量流量）為：GgPVr)(Bh/13.6)10/735.5610gwRT0273.15)g04/10004.6447103(t0rw)(Bh/1（公斤/秒）27得：3.4.64471010127766.343113-3G（公斤/秒）5102416.5273.153

.4.64471010.0127766.3431G（公斤/秒）4.86710g225273.153

.101766.343113.6-3G（公斤/秒）4.7510g32516.5273.158.水蒸氣流量為：Gw4PVr(Bh/10wwRT0tw0/10/1000310rw(Bh/（公斤/秒）0得：3100.0127(766.3431/13.6)6Gw110（公斤/秒）273.15)32.8889100.0127(766.3431/13.6)6Gw23.89410（公斤/秒）2733888910(766.3426/13.6)6Gw33.8012510（公斤/秒）25273.15)9.水蒸氣吸收的熱量：QwGwt2t1(4404)dtG[wt2t)1222t1)]（千卡/秒）得：622Q14.0566105050.000058355016.56.037610W5（千卡/秒）QW6222100.440416.50.000058357.9712105（千卡/秒）622Q33.80125100.44049016.50.000058359051.247810W4（千卡/秒）10.空氣的定壓比熱為：QQQtgw2C0

tm千卡/（公斤·℃）1G(t21)G(t21)gg-3-510-6.037610t得：C0137千卡/（公斤·℃）20-3

t1050-16.51-3-510-7.971210tC千卡/（公斤·℃）20m2-3t10-1-41710-1.247810tC千卡/（公斤·℃）20m3t-31090111.比熱隨溫度的變化關(guān)系假定在0—℃之間，空氣的真實定壓比熱與溫度之間近似地有線性關(guān)系，則由t1到t2的平均比熱為：C0mt2t1t2t1(abt)dttt21abt22t1t2t1因此，若以2為橫坐標(biāo)，C0mt2t1為縱坐標(biāo)（如圖2同的溫度X圍內(nèi)的平均比熱確定截距a和斜率，從而得出比熱隨溫度變化的計算式。四、實驗注意事項1.切勿在無氣流通過的情況下使電熱器投入工作，以免引起局部過熱而損壞比熱儀主體。2.輸入電熱器的電壓不得超過220伏。氣體出口最高溫度不得超過℃。3.加熱和冷卻要緩慢進行，防止溫度計和比熱儀主體因溫度驟增驟降而破裂。4.停止試驗時，應(yīng)切斷電熱器，讓風(fēng)機繼續(xù)運行十五分鐘左右（溫度較低時模塊三：可視性飽和蒸汽壓力和溫度關(guān)系一、實驗?zāi)康?、通過觀察飽和蒸汽壓力和溫度變化的關(guān)系，加深對飽和狀態(tài)的理解，從而樹立溫度達到對應(yīng)于液面壓力的飽和溫度時，沸騰便會發(fā)生的基本概念。2、通過對實驗數(shù)據(jù)的整理，掌握飽和蒸汽P-t關(guān)系圖表的編制方法。3、觀察小容積的泡態(tài)沸騰現(xiàn)象。二、實驗內(nèi)容和要求1、通過觀察飽和蒸汽壓力和溫度變化的關(guān)系，加深對飽和狀態(tài)的理解，從而樹立溫度達到對應(yīng)于液面壓力的飽和溫度時，沸騰便會發(fā)生的基本概念。2、通過對實驗數(shù)據(jù)的整理，掌握飽和蒸汽P-t關(guān)系圖表的編制方法。3、觀察小容積的泡態(tài)沸騰現(xiàn)象。三實驗主要儀器設(shè)備和材料本實驗使用可視性飽和蒸汽壓力和溫度關(guān)系實驗儀（m由加熱密封容器（產(chǎn)生飽和蒸汽）、電接點壓力表（0.1~0~1.5Mpa（0~220V、水銀溫度計（0~220入少量機油，用來傳遞和均解剖學(xué)溫度）和透明玻璃窗等組成（參見圖），采用電接點壓力表的目的，在于使用于能限制壓力的意外升高，起到安全保護作用。圖6實驗裝置圖四實驗方法、步驟及結(jié)構(gòu)測試1、熟悉實驗裝置的工作原理、性能和使用方法。2、將調(diào)壓器指針置于零位，然后接通電源。3（例如：0.8Mpa）的位置。4200~220V力值時，將電壓降至20—50V壓力將會繼續(xù)上升，待壓力達到設(shè)定值時，再適當(dāng)調(diào)整電壓（提高或降低），使工況穩(wěn)定（壓力和溫度基本保持不變）。此時，立即記錄下蒸汽的壓力和溫度。重復(fù)上述實驗，在（表壓）X圍內(nèi)，取不少于6個壓力值，順序分別進行測試。實驗點應(yīng)盡可能分布均勻。5、實驗完畢后，將調(diào)壓器指針旋回零位，并斷開電源。6、記錄實驗環(huán)境的溫度和大氣壓力。[注]：1）本設(shè)備也可采用逐點自控制壓力的方法進行測試，在控制的壓力值下，沒定相對應(yīng)的飽和溫度。但利用電接點控制，接點時接時離，溫度不易穩(wěn)定，且有損設(shè)備的使用壽命，所以不推薦使用。2）本裝置允許使用壓力為0.8Mpa五實驗報告要求1、記錄與計算實飽和壓力[Mpa]飽和溫度[℃]誤差驗序壓力表讀大氣壓力絕對壓力P=P+B溫度計讀標(biāo)準(zhǔn)值tttt'℃t/t100%備注數(shù)值PB值t10.150.1020.252110111.41.41.26%20.270.1020.372130129.90.10.007%30.380.1020.482140141.81.81.27%40.500.1020.602150151.81.81.18%50.660.1020.762160162.62.61.59%60.760.1020.862165168.33.31.96%2、繪制P-t關(guān)系曲線將實驗結(jié)果點在坐標(biāo)中，請除特殊偏離點，繪制曲線3、整理成經(jīng)驗公式將實驗點繪制在雙對數(shù)坐標(biāo)中，實驗曲線將基本呈一直線，所以飽和水蒸汽壓力和溫度的關(guān)系可近似整理成下列經(jīng)驗公式：4t100P實驗注意事項：1）測試時，建議以從低到高的順序進行測試。2）實驗時，不必硬性規(guī)定各測試點的數(shù)值，可以根據(jù)試驗情況，在適當(dāng)?shù)胤€(wěn)定工況下，測讀出數(shù)據(jù)來。六、思考題1.模塊二實驗中為什么要保持加壓（或降壓）過程緩