二氧化碳臨界狀態(tài)觀測(cè)及p-v-t測(cè)定實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

二氧化碳臨界狀態(tài)觀測(cè)及p-v-t測(cè)定試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)一、試驗(yàn)?zāi)康?CO2臨界狀態(tài)的觀測(cè)方法，增加對(duì)臨界狀態(tài)概念的感性生疏。理解。規(guī)律的方法和技巧。二、試驗(yàn)內(nèi)容1CO2p-v-tp-v坐標(biāo)系中給出低于臨界溫度〔t=2℃臨界溫度〔t=31.1℃〕和高于臨界溫度〔t=50℃〕的三條等溫曲線，并與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)曲線及理論計(jì)算值相比較，并分析其差異緣由。2、測(cè)定CO2在低于臨界溫度〔t=20℃、27℃〕飽和溫度和飽和壓力之間的ts-ps曲線比較。3、觀測(cè)臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)四周氣液兩相模糊的現(xiàn)象。氣液整體相變現(xiàn)象。CO2pc、vc、tcvc值與抱負(fù)氣體狀態(tài)方程和范德瓦爾方程的理論值相比較，簡(jiǎn)述其差異緣由。三、試驗(yàn)設(shè)備及原理整個(gè)試驗(yàn)裝置由壓力臺(tái)、恒溫器和試驗(yàn)臺(tái)本體及其防護(hù)罩等三大局部組成〔如圖一所示。 圖一試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)圖圖二試驗(yàn)臺(tái)本體試驗(yàn)臺(tái)本體如圖二所示。其中1－高壓容器；2－玻璃杯；3－壓力機(jī)；4－水銀；5－密封填料；6－填料壓蓋；7－恒溫水套；8－承壓玻璃杯；9－CO2空間；10－溫度計(jì)。對(duì)簡(jiǎn)潔可壓縮熱力系統(tǒng)，當(dāng)工質(zhì)處于平衡狀態(tài)時(shí)，其狀態(tài)參數(shù)p、v、t之間有：F(p,v,t)0 或tF(p,v) 〔1〕本試驗(yàn)就是依據(jù)式〔1CO2p-v-t關(guān)系，從而找出CO2p-v-t關(guān)系。上的活塞桿的進(jìn)、退來(lái)調(diào)整。溫度由恒溫器供給的水套里的水溫來(lái)調(diào)整。者依據(jù)承壓玻璃管內(nèi)徑截面不變等條件來(lái)?yè)Q算得出。四、試驗(yàn)步驟1、按圖一裝好試驗(yàn)設(shè)備，并開(kāi)啟試驗(yàn)本體上的日光燈〔目的是易于觀看。2、恒溫器預(yù)備及溫度調(diào)整、把水注入恒溫器內(nèi)，至離蓋30～50mm。檢查并接通電路，啟動(dòng)水泵，使水待理不理對(duì)流。、把溫度調(diào)整儀波段外形撥向調(diào)整，調(diào)整溫度旋扭設(shè)置所要調(diào)定的溫度，再將溫度調(diào)整儀波段開(kāi)關(guān)撥向顯示。、視水溫狀況，開(kāi)、關(guān)加熱器，當(dāng)水溫未到達(dá)要調(diào)定的溫度時(shí)，恒溫器指示燈是亮的，當(dāng)指示燈時(shí)亮?xí)r滅閃動(dòng)時(shí)，說(shuō)明溫度已到達(dá)所需要的恒溫。〔或根本全都時(shí)0，則可〔近似〕認(rèn)為承壓玻璃管內(nèi)的CO2的溫度處于設(shè)定的溫度。、當(dāng)所需要轉(zhuǎn)變?cè)囼?yàn)溫度時(shí)，應(yīng)加冰進(jìn)展調(diào)整。3、加壓前的預(yù)備驗(yàn)設(shè)備。所以，務(wù)必認(rèn)真把握，其步驟如下：閥。抽滿了油。先關(guān)閉油杯閥門，然后開(kāi)啟壓力表和進(jìn)入本體油路的兩個(gè)閥門。為止。已調(diào)定后，即可進(jìn)展試驗(yàn)。4、作好試驗(yàn)的原始記錄設(shè)備數(shù)據(jù)記錄：儀器、儀表名稱、型號(hào)、規(guī)格、量程、等。常規(guī)數(shù)據(jù)記錄：室溫、大氣壓、試驗(yàn)環(huán)境狀況等。CO2質(zhì)量不便測(cè)量，而玻璃管內(nèi)徑或截面積〔A〕又不易測(cè)準(zhǔn)，因而試驗(yàn)中承受間接方法來(lái)確定CO2的比容，認(rèn)為CO2的比v與其高度是一種線性關(guān)系。具體方法如下：CO2液體在209.8MPa時(shí)的比容v〔20℃、9.8MPa〕＝0.00117M3·kg。o液柱高度△ho〔留意玻璃管水套上刻度的標(biāo)記方法〕hAc〕 v(20oC,9.8Mpa) o 0.00117m3/kgm m ho

k(kg/m2)A 0.00117CO2的比容為：h hmAv mAKhhho

(m3/kg)h任意溫度、壓力下水銀柱高度。h －承壓玻璃管內(nèi)徑頂端刻度。ot=20℃時(shí)的等溫線t=20℃，并保持恒溫。進(jìn)活塞螺桿，以保證等溫條件。否則，將來(lái)不及平衡，使讀數(shù)不準(zhǔn)。hp=9.8MPa。留意加壓后CO2的變化，特別是留意壓力和飽和溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系1。t=25℃、27℃時(shí)飽和溫度和飽和壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系。6、測(cè)定臨界參數(shù)，并觀看臨界現(xiàn)象?！?〕按上述方法和步驟測(cè)出臨界等溫線，并在該曲線的拐點(diǎn)處找出臨界壓pv1。c c〔2〕觀看臨界現(xiàn)象。整體相變現(xiàn)象為漸變過(guò)程，而這時(shí)當(dāng)壓力稍在變化時(shí)，汽、液是以突變的形式相互轉(zhuǎn)化。汽、液兩相模糊不清的現(xiàn)象CO2具有共同參數(shù)pvt，因而不能區(qū)分此時(shí)CO2是氣態(tài)這時(shí)處于臨界溫度下，假設(shè)按等溫線過(guò)程進(jìn)展，使CO2壓縮或膨脹，那么，管7MPaCO2CO2消滅明顯的液面。這就是說(shuō)，假設(shè)這時(shí)管內(nèi)的CO2是氣體的話，那么，這種氣體離液區(qū)很接近，可以說(shuō)是接近液態(tài)的氣體；當(dāng)我們?cè)谂蛎浿螅蝗粔嚎sCO2時(shí)，這個(gè)液面又馬上消逝了。這就告知我們，這時(shí)CO2液體離氣區(qū)也是格外接近的，可以說(shuō)