测量空气的定压比热.pptx
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1、实验目的实验目的 v了解气体比热测定装置的基本原理和构思。v熟悉本实验中测温、测压、测热、测流量的方法。v掌握由基本数据计算出比热值和比热公式的方法。v分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。实验原理实验原理引用热力学第一定律解析式,对可逆过程有:和 定压时:此式直接由 的定义导出,故适用于一切工质。在没有对外界作功的气体的等压流动过程中:则气体的定压比热容可以表示为:kJ/kg 气体的质量流量,kg/s;由于气体的实际定压比热是随温度的升高而增大,它是温度的复杂函数。实验表明,理想气体的比热与温度之间的函数关系甚为复杂,但总可表达为:气体在等压流动过程中的吸热量,kJ/s。式中:式中a
2、、b、e等是与气体性质有关的常数。在离开室温不很远的温度范围内,空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线形的,假定在0-300之间,空气真实定压比热与温度之间进似地有线性关系:则温度由至的过程中所需要的热量可表示为:由加热到的平均定压比热容则可表示为:若以(t1+t2)/2为横坐标,为纵坐标(如下图所示),则可根据不同温度范围的平均比热确定截距a和斜率b,从而得出比热随温度变化的计算式大气是含有水蒸气的湿空气。当湿空气气流由温度加热到时,其中水蒸气的吸热量可用式下式计算:式中:气流中水蒸气质量,kg/s。则干空气的平均定压比热容由下式确定:式中:为湿空气气流的吸热量。实验设备实验设备 1整个
3、实验装置由风机,流量计,比热仪本体,电功率调节及测量系统共四部分组成,如图一所示。2比热仪本体如图二所示。由内壁镀银的多层杜瓦瓶2、进口温度计1和出口温度计8(铂电阻温度计或精度较高的水银温度计)电加热器3和均流网4,绝缘垫5,旋流片6和混流网7组成。气体自进口管引入,进口温度计1测量其初始温度,离开电加热器的气体经均流网4均流均温,出口温度计8测量加热终了温度,后被引出。该比热仪可测300以下气体的定压比热。图图 二二实验方法及数据处理实验方法及数据处理 v1接通电源及测量仪表,选择所需的出口温 度计插入混流网的凹槽中。v2摘下流量计上的温度计,开动风机,调节节流阀,使流量保持在额定值附近。
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