实验报告
课程名称 实验教室 学生姓谢田 名 20112926515 及学号 实验目的 实验仪器设备 实验成绩 (签名) 任课教师 曲航 工程热力学 北区7号楼实验日期 304 2012\\05\\27 班 级 空调1102 实验名称 气体定压比热的测定 1、了解气体比热测定装置的基本原理和构思; 2、熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法; 3、掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法; 4、分析本实验中产生误差的原因及减小误差的可能途径。 装置由风机,流量计,比热仪本体,电控箱测量系统四部分组成。 比热装置由多层杜瓦瓶,电加热器,均流网,绝热垫,旋流片, 混流网,出口用PT100热电阻组成。 1、接通电源和测量仪表,选择所需要的出口用PT10热电阻插入混流网的凹槽中; 2、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。测出流量计出口处的干球温度t0和湿球温度tw; 3、将温度计插回流量计,调节节流阀,使流量保持在额定值附近,逐渐提高电热器功率,使出口温度升至预计温度[可以根据下式预先估实验t计所需电功率:W=12; 式中]4、待出口温度稳定后(出口温度在10分钟之内无变化或只有微小变内容化,图30-2 比热仪主体即可视为稳定)读出下列数据:
、每10升空气通过流量计所需时间(,S); 及步1)2)、比热仪的出口温度(t2,℃); 骤 3)、比热仪的进口温度(t1,℃); 4)、当时大气压力(B,㎜Hg); 5)、流量计出口处的表压(h,㎜H2O); 6)、电热器的输入功率(W,W)。 5、根据流量计出口处空气的干、湿球温度,从湿空气的干湿图中查出含湿量(d,g/㎏干空气)并根据下式计算出水蒸气的压力成分: rwd622d1622;
6、根据电热器消耗的电功率,可算出电热器单位时间内放出的热量: =W 大卡/秒 即 Kcal/S Q4.186810007、干空气(质量)流量为: •h10410(1rw)(B13.6)735.561000g29.27(t273.15)G0h4.6447103(1rw)(B13).6(t0273.15) ㎏/S 8、水蒸气(质量)流量为): Gw•h10410rw(B13.6)735.56100047.06(t0273.15)h2.8889103rw(B13).6(t0273.15)
㎏/S 9、水蒸气所吸收的热(流)量为: wt2(0.44040.0001167w=GQt)dt t1[0。4404(t2-t1)+0。00005835(t22—t12)] =Gw Kcal/S 10、干空气的定压比热为: CpQgGg(t2t1)••QQwGg(t2t1)••• Kcal/(kg.℃) (完) 公式及数据: A、1J=0。24 cal 1cal=4。1868J 1kcal=1000cal=1 大卡 B、1㎜Hg=13。6㎜H2O 1工程大气压 1at=735.6 ㎜Hg =104 ㎏f/m2 C、通用气体常数 Rm=8314。3J/(Kmol﹒K) 重力加速度 g=9.80665m/s2 实验 干空气分子量 u=28.97㎏/ Kmol 水蒸气分子量 u=18㎏/ Kmol 数据那么: 记录及处理 1㎏干空气气体常数 R= 27 [ ㎏f。m/( ㎏.K)] 1㎏水蒸气气体常数 R= 062[ ㎏f.m/( ㎏.K)] 1、rW推导: 其定义式为: Rmu.3.05=8314=287.05 J/(㎏.K)=287=29。28.979.806Rmu.3461.5=8314=461.5 J/(㎏。K)=9 =47。.80618wd1000mma1000wa
∵ pwVPwVmwRwT mwR wTPaVRaT PaVmaRaT ma∴ PwVRaTPwRauwPwwd1000m100010001000maRwTPaVPaRwuaPa 又 uw=18。06 ㎏/ Kmol ua=28。97 ㎏/ Kmol w.06PwP故: d=100018Pa≈622Pa 28.97Pw由于: Pa+ Pw=P总=B+h (1) d=622Pa (2) 式(1)和式(2)联立求解可得: Pwrwd622d1622(Bh) 即水蒸气的压力成分为: d622d1622d622d1622 Pa(1为:ra )(Bh) 即干空气的压力成分1d622d1622 为纵坐标(如下图所示),则可根据不同温实验若以( t1 +t2 )/2 为横坐标, 结果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分析 式 .
注:如表格中填写不下可另加附页
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