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1、工程热力学实验课件第1页，共15页，编辑于2022年，星期六测量定压比热的意义测量定压比热的意义v空调工程中（冷负荷计算）空调工程中（冷负荷计算）室内空气温度变化室内空气温度变化-耗冷量耗冷量Q2v供热工程中（热负荷计算）供热工程中（热负荷计算）室内空气温度变化室内空气温度变化-耗热量耗热量Q1v传热学理论研究涉及流体比热问题传热学理论研究涉及流体比热问题 例：导温系数例：导温系数-第2页，共15页，编辑于2022年，星期六实验一、空气定压比热测定实验一、空气定压比热测定 内容提示一、实验原理二、实验方法和操作步骤三、关于设计性实验要点四、实验数据整理第3页，共15页，编辑于2022年，星期六
2、 问题：问题：我们所测为干空气的定压比热，我们所测为干空气的定压比热，实际空气含有水蒸气实际空气含有水蒸气怎么办？怎么办？一、实验原理一、实验原理气体定压比热的定义气体定压比热的定义对外不作功、等压流动微元过程对外不作功、等压流动微元过程第4页，共15页，编辑于2022年，星期六调压器-电热器-电压表二、操作步骤及仪器工作原理二、操作步骤及仪器工作原理 演示演示 干空气定压比热实验装置电机 流量计 比热仪本体 进口温度计 出口温度计 微压计第5页，共15页，编辑于2022年，星期六 t1、t2 大气压 B h 电压电流二、操作步骤及仪器工作原理 演示 操作要点：操作要点：插温度计-升压加热 待
3、稳定-读数：先启动风机调节节流阀-控流量-测干球温度t0-湿球温度tw第6页，共15页，编辑于2022年，星期六三、实验数据整理三、实验数据整理 关于湿空气关于湿空气 关于干空关于干空 气质量流量气质量流量 电加热电加热 器加热量器加热量 用公式用公式求出求出CP实验报告实验报告实验报告实验报告注意事项注意事项注意事项注意事项第7页，共15页，编辑于2022年，星期六 设计性实验方案设计性实验方案空气改变流量为主测定不同流量下进、出口温差计算出Cp值恒定电热强度空气改变电热为主测定不同电热下进、出口温差计算出Cp值恒定空气流量四、关于设计性实验提示：四、关于设计性实验提示：设计性设计性实验流程
4、实验流程 思考并讨论：思考并讨论：大幅度改变流量大幅度改变流量对温差值影响？对温差值影响？Cp Cp适用性？适用性？大幅度改变电热大幅度改变电热对温差值影响？对温差值影响？Cp Cp适用性？适用性？第8页，共15页，编辑于2022年，星期六实验二、二氧化碳状态变化规律实验实验二、二氧化碳状态变化规律实验v一、实验原理一、实验原理v实际气体实际气体-何情况何情况-理想气体理想气体 pV=mRTv实际气体实际气体理想气体理想气体偏差偏差原因？原因？v范德瓦尔公式范德瓦尔公式va=?b=?对对CO2，Pc=?Tc=?v范德瓦尔公式三种解与范德瓦尔公式三种解与CO2的的p-v图图 第9页，共15页，编
5、辑于2022年，星期六2)范德瓦尔方程式的分析范德瓦尔方程式的分析 CO2的p-v图C点为临界点，点为临界点，pc，tc，vc分别为临界压力，临界分别为临界压力，临界温度，临界比容温度，临界比容第10页，共15页，编辑于2022年，星期六二、实验步骤二、实验步骤v先按图先按图1装好实验设备。装好实验设备。v使用恒温器调定温度。使用恒温器调定温度。v做好恒温器使用前的准备工作：加蒸馏水，检查并接做好恒温器使用前的准备工作：加蒸馏水，检查并接通电路，开动水泵使水循环。通电路，开动水泵使水循环。v旋转电接点温度计顶端磁帽，调动示标到所需要的恒定温旋转电接点温度计顶端磁帽，调动示标到所需要的恒定温度。
6、度。v视水温情况开关加热器，当恒温器指示灯达到时亮时视水温情况开关加热器，当恒温器指示灯达到时亮时灭时，说明温度已达到所需恒温。灭时，说明温度已达到所需恒温。v观察玻璃水套上的温度计，若读数与恒温器上的温度观察玻璃水套上的温度计，若读数与恒温器上的温度计标定的温度一致时，则可近似地认为计标定的温度一致时，则可近似地认为CO2的温度处的温度处于温度计的指示值。于温度计的指示值。v当需要改变温度时，重复以上步骤。当需要改变温度时，重复以上步骤。第11页，共15页，编辑于2022年，星期六三、观测要点三、观测要点v低于临界温度的状态变化及相变现象低于临界温度的状态变化及相变现象v实验实验数据记录数据
7、记录v临界乳光现象临界乳光现象四、绘制等温曲线四、绘制等温曲线v.按表按表2的数据仿图三绘制出的数据仿图三绘制出 p-v 图上分别图上分别画出画出20，27，31.2和和50四条等温线。四条等温线。v.将实验测得的等温线与图三所示的标准等将实验测得的等温线与图三所示的标准等温线进行比较。并分析其差异原因温线进行比较。并分析其差异原因。第12页，共15页，编辑于2022年，星期六五、实验注意问题五、实验注意问题v1、水温、先测量低温等温线、水温、先测量低温等温线20后逐渐升温读水后逐渐升温读水 温，以温，以玻璃柱上为准。玻璃柱上为准。v2、压力怎么样加？、压力怎么样加？v3、压力怎么样读？（是表
8、压还是绝对压力）、压力怎么样读？（是表压还是绝对压力）v 体积如何读？体积如何读？v4、温度设置技巧。、温度设置技巧。v5、观察临界状态：、观察临界状态：汽液模糊现象汽液模糊现象乳光现象。乳光现象。v6、50的的压力的的压力p 比容比容v变化中会有相转变吗？变化中会有相转变吗？v7、20、27的的CO2的状态的状态（注意实验纪录）（注意实验纪录）v 过过热蒸汽态；热蒸汽态；干干饱和状态；饱和状态；v 湿湿饱和态（气、液共存）饱和态（气、液共存）饱饱和液态和液态；v 未饱和液体状态未饱和液体状态第13页，共15页，编辑于2022年，星期六五、实验报告内容v1、简述实验原理及过程。、简述实验原理及过程。v2、各种数据的原始记录。、各种数据的原始记录。v3、实验结果整理及图表绘制。、实验结果整理及图表绘制。v4、简述实验收获及对实验的改进、简述实验收获及对实验的改进 意见意见 其它事项：1、当地大气压力、干、湿球温度、当地大气压力、干、湿球温度 2、20，100 atm时时CO2液柱的高度液柱的高度h1(m)第14页，共15页，编辑于2022年，星期六安全注意事项v1、加压最高、加压最高一般不超过一般不超过8MPav2、降压不要过快、降压不要过快 v3、玻璃仪器易碎品注意保护、玻璃仪器易碎品注意保护v4、注意用电安全、注意用电安全第15页，共15页，编辑于2022年，星期六