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1、最新广东工业大学工程热力学实验报告实验一：气体定压比热的测定一、实验目的和要求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.把握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法。4.分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。二、实验内容通过测定空气的温度、压力流量，把握计算热量的方法，进而求得比热值和求得比热公式的方法。三、实验方法及测试数据处理1.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。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。测出流量计出口空气的干球温度t0。3.将温度计插回流量计，调节流量，
2、使它保持在额定值附近。逐步提高电热器功率，使出口温度升高至估计温度。4.待出口温度稳定后出口温度在10分钟之内无变化或有微小起伏，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,秒；比热仪进口温度即流量计的出口温度t1,和出口温度t2；当时相应的大气压力B，毫米汞柱和流量计出口处的表压h，毫米水柱；电热器的输入功率W，瓦。5.根据流量计出口空气的干球温度和湿球温度,从湿空气的干湿图查出含湿量d=8克/公斤干空气，并根据下式计算出水蒸气的容积成分：0127.0622816228622/1622/=+=+=ddrw6.根据电热器消耗的电功率，可算出电热器单位时间放出的热量：310186
3、8.4?=WQ&千卡/秒得：3-311039.2101868.410?=?=Q千卡/秒3-321078.4101868.420?=?=Q千卡/秒3-331017.7101868.430?=?=Q千卡/秒7.干空气流量质量流量为：)15.273(27.291000/1056.735/10)6.13/)(1(040+?+-=thBrTRVPGwggg&)15.273()6.13/)(1(106447.403+?+-?=-thBrw公斤/秒得：()()()3-31.1007.515.2735.16246.133134.7660127.01106447.4?=+-?=-gG公斤/秒()()()3-32
4、.10867.415.2735.16256.133134.7660127.01106447.4?=+-?=-gG公斤/秒()()()3-33.1075.415.2735.166.256.133134.7660127.01106447.4?=+-?=-gG公斤/秒8.水蒸气流量为：)15.273(06.471000/1056.735/10)6.13/(040+?+=thBrTRVPGwwww&)15.273()6.13/(108889.203+?+?=-thBrw公斤/秒得：63w1100566.4)15.2735.16(24)6.13/3134.766(0127.0108889.2G-?=+?
5、=公斤/秒63w210894.3)15.2735.16(25)6.13/3134.766(0127.0108889.2G-?=+?=公斤/秒63w31080125.3)15.2735.16(6.25)6.13/2634.766(0127.0108889.2G-?=+?=公斤/秒9.水蒸气吸收的热量：)(00005835.0)(4404.0)0001167.04404.0(21221221ttttGdttGQttwww-+-=+=?&千卡/秒得：()()52261100376.65.165000005835.05.16504404.0100566.4-?=-+-?=WQ千卡/秒()()52262
6、109712.75.165.6200005835.05.165.624404.010894.3-?=-+-?=WQ千卡/秒()()42263102478.15.169000005835.05.16904404.01080125.3-?=-+-?=WQ千卡/秒10.空气的定压比热为：)()(1212021ttGQQttGQCgwggttm-=-=&千卡/公斤得：()0137.05.16-501007.5106.0376-1039.23-53-1021=?=ttmC千卡/公斤()021.05.16-5.6210867.4107.9712-1078.43-53-2021=?=ttmC千卡/公斤()0
7、24.05.16-901075.4101.2478-1017.73-43-3021=?=ttmC千卡/公斤11.比热随温度的变化关系假定在0300之间，空气的真实定压比热与温度之间近似地有线性关系，则由t1到t2的平均比热为：2)(121202121ttbattdtbtaCttttm+=-+=?因而，若以212tt+为横坐标，210ttmC为纵坐标如图2，则可根据不同的温度范围内的平均比热确定截距a和斜率b，进而得出比热随温度变化的计算式。四、实验注意事项1.切勿在无气流通过的情况下使电热器投入工作，以免引起局部过热而损坏比热仪主体。2.输入电热器的电压不得超过220伏。气体出口最高温度不得超
8、过300。3.加热和冷却要缓慢进行，防止温度计和比热仪主体因温度骤增骤降而破裂。4.停止试验时，应切断电热器，让风机继续运行十五分钟左右温度较低时可适当缩短。模块三：可视性饱和蒸汽压力和温度关系一、实验目的1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系，加深对饱和状态的理解，进而树立温度到达对应于液面压力的饱和温度时，沸腾便会发生的基本概念。2、通过对实验数据的整理，把握饱和蒸汽P-t关系图表的编制方法。3、观察小容积的泡态沸腾现象。二、实验内容和要求1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系，加深对饱和状态的理解，进而树立温度到达对应于液面压力的饱和温度时，沸腾便会发生的基本概念。2、通过对实验数据
9、的整理，把握饱和蒸汽P-t关系图表的编制方法。3、观察小容积的泡态沸腾现象。三实验主要仪器设备和材料本实验使用可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验仪m型。实验装置主要由加热密封容器产生饱和蒸汽、电接点压力表0.101.5Mpa、调压器0220V、电压表图中未示出、水银温度计0220、测温度管底注入少量机油，用来传递和均解剖学温度和透明玻璃窗等组成参见图，采用电接点压力表的目的，在于使用于能限制压力的意外升高，起到安全保护作用。图6实验装置图四实验方法、步骤及构造测试1、熟悉实验装置的工作原理、性能和使用方法。2、将调压器指针置于零位，然后接通电源。3、将电接点压力表的上限压力指针拔到稍高于最高试验
10、压力例如：0.8Mpa的位置。4、将调压器输出电压调至200220V，待蒸汽压力升至接近于第一个设定压力值时，将电压降至2050V左右参考值。由于热惯性，压力将会继续上升，待压力到达设定值时，再适当调整电压提高或降低，使工况稳定压力和温度基本保持不变。此时，立即记录下蒸汽的压力和温度。重复上述实验，在00.8Mpa表压范围内，取不少于6个压力值，顺序分别进行测试。实验点应尽可能分布均匀。5、实验完毕后，将调压器指针旋回零位，并断开电源。6、记录实验环境的温度和大气压力。注：1本设备可以采用逐点自控制压力的方法进行测试，在控制的压力值下，没定相对应的饱和温度。但利用电接点控制，接点时接时离，温度
11、不易稳定，且有损设备的使用寿命，所以不推荐使用。2本装置允许使用压力为0.8Mpa表压，不可超压操作。五实验报告要求2、绘制P-t关系曲线将实验结果点在坐标中，请除特殊偏离点，绘制曲线3、整理成经历公式将实验点绘制在双对数坐标中，实验曲线将基本呈一直线，所以饱和水蒸汽压力和温度的关系可近似整理成下列经历公式：4100tP实验注意事项：1测试时，建议以从低到高的顺序进行测试。2实验时，不必硬性规定各测试点的数值，能够根据试验情况，在适当地稳定工况下，测读出数据来。六、考虑题1.模块二实验中为什么要保持加压或降压经过缓慢进行？答:加压或降压经过缓慢进行,以保证定温条件。否则，将来不及平衡，使读数不准。2.比拟各种工质在不同状态下热力参数表征的不同特点。答：理想气体热力参数比热、压力、温度知足理想气体状态方程RTPn=，而理想气体状态方程用于实际气体有偏差，故应对其进行修正，提出了范德瓦尔方程RTVPm=+-b)(Vam2