氣體定壓比熱實驗指導書(給學生)

空氣定壓比熱測定試驗報告班級： 學號： 姓名： 氣體定壓比熱儀〔RQB—09〕--1-氣體(濕空氣)方面的根本學問。一、試驗目的1、了解氣體比熱容測定裝置的根本原理；2、把握本試驗中的測試方法；3、把握由試驗原始數(shù)據(jù)，依據(jù)比熱容公式計算出比熱容值的方法；4、分析本試驗產(chǎn)生誤差的緣由及可能改進的措施。二、試驗原理氣體定壓比熱容定義為hC ( ) (2-1)1P TP1在沒有對外界做功的氣體的等壓流淌過程中，dh dQ,則氣體的定壓比熱容可以表示為mC 1P qm

(h)TP

(2-2)t1

t2

時，氣體在此溫度范圍內(nèi)的平均定壓比熱容值可由下式確定C t2Pmt q

Q

KJ/(Kg℃) (2-3)1m 2 1式中 q ―氣體的質(zhì)量流量，Kg/smQ，KJ/s似表示為C abt (2-4)P三、試驗裝置計送入比熱儀本體，比熱儀中設(shè)有電加熱器，空氣經(jīng)加熱后又由比熱儀內(nèi)排出。熱電阻熱電阻濕式氣體流量計調(diào)整閥門杜瓦瓶風機電控箱圖2-1定壓比熱容試驗裝置比熱儀本體如圖2-2所示。它是由內(nèi)外壁鍍銀的真空杜瓦瓶1、電加熱器2、均流網(wǎng)3、絕456t2

穩(wěn)定時，則可認為電加熱器放出的熱量全部被流經(jīng)的氣體吸取。電加熱器放熱量的大小由直流穩(wěn)壓電源進展調(diào)整w。比熱儀的進出口分別設(shè)有溫度計與高精度測溫傳感器，以測量進口溫度t1

和出口溫度t2

?？諝獾牧髁坑蓾袷搅髁坑嬤M展測量。進入比熱儀氣流的壓力則由流量計出口U則由節(jié)流閥進展調(diào)整。1－多層杜瓦瓶2－電加熱器3－均流網(wǎng)4－絕緣墊5－施流片6－混流網(wǎng)7－出口溫度計2-2比熱儀本體四、試驗步驟1、經(jīng)輔導教師指導接好加熱電路和空氣流通管路。使空氣流量達規(guī)定值四周。3U4、調(diào)整加熱器的功率〔電壓值和電流值，開頭進展加熱。5、待比熱儀出口溫度t 2定，記錄此工況下的試驗數(shù)據(jù)。6、轉(zhuǎn)變加熱器電壓(即工況變化)待t 再次穩(wěn)定時，記錄另一工況下的試驗數(shù)據(jù)。27、比熱儀出口溫度t 最高為300℃。即可測300℃以下的氣體定壓比熱【注：試驗時制止超2300℃否則會損壞杜瓦瓶】10～15待比熱儀溫度降低后再停頓風機運行。五、數(shù)據(jù)整理1、當系統(tǒng)到達穩(wěn)定工況時，電加熱器放出的熱量可認為根本被空氣所吸取，即氣體在等壓流淌過程中的吸熱量為：QW W (2-5)2、每秒通過試驗裝置空氣流量空氣容積流量V10103/ m3/s (2-6)標準狀態(tài)下的空氣容積流量V pV 273.15

m3/s (2-7)0 T 1.01325105式中 p—比熱儀內(nèi)氣壓，PapPb

+h式中 Pb

Pah—流量計中氣體壓力hP，a比熱儀入口氣流的熱力學溫度，T=t+273.15 K1空氣的質(zhì)量流量q Vm

Kg/s (2-8)式中 —標準狀態(tài)下空氣密度，Kg/m3Vm3/S03、空氣平均定壓比熱容C Q J/(Kg·K) (2-9)Pm q(tm 2

t)14、列表表示平均比熱容與溫度的關(guān)系。5(2-4)1t1

2

aPm和斜率b，從而得到比熱隨溫度的變化的計算式。六、留意事項12、輸入電加熱器的電壓不得超過220V，氣體出口最高氣溫t2≤300℃。3、加熱和冷卻要緩慢進展，防止溫度計和比熱儀本體因溫變過快而斷裂。4、停頓試驗時，應先切斷電熱器，讓風機連續(xù)運行十五分鐘左右〔溫度較低時可適當縮短。七、試驗測試數(shù)據(jù)〔包括實測值，計算過程，繪制曲線〕工況工況序號參數(shù)符號單位123451加熱器功率QW2大氣壓力PbKPa3流量計中氣體壓力hmmHO24的時間S5比熱儀氣流入口溫度t1℃6