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更新时间:2019-06-28 17:06点击数:文字大小:

  试验一气体定压比热容测定试验-哈尔滨理工大学_化学_自然科学_专业原料。试验一气体定压比热容测定试验-哈尔滨理工大学

  工程热力学实行 指示书 哈尔滨理工大学 热能与动力工程实行室 1 实行一 一.实行目标 气体定压比热容测定实行 1. 体会气体比热测定安装的根本道理和构想。 2. 熟识本实行中测温、测压、测热、测流量的本事。 3. 驾驭由根本数据打算出比热值和比热公式的本事。 4. 领会本实行出现偏差的源由及减小偏差的或者途径。 二.实行道理 援用热力学第必然律解析式,对可逆进程有: ?q ? du ? pdv 和 ?q ? dh ? vdp 定压时 dp ? 0 ? ?q ? ? dh ? vdp ? ? ?h ? cp ? ? ??? ??? ? ? dT ? ? dT ? ? ?T ? p 此式直接由 c p 的界说导出,故实用于十足工质。 正在没有对外界作功的气体的等压滚动进程中: 1 ?Q p m 则气体的定压比热容能够流露为: dh ? c pm t2 t1 ? m?t 2 ? t1 ? Qp kJ/kg?℃ 式中: m ——气体的质地流量,kg/s; Q p ——气体正在等压滚动进程中的吸热量,kJ/s。 因为气体的本质定压比热是随温度的升高而增大,它是温度的繁复函数。实行外 明,理思气体的比热与温度之间的函数相干甚为繁复,大奖娱乐官网手机版但总可外达为: c p ? a ? bt ? et 2 ? ? 式中 a 、b 、e 等是与气体性子相合的常数。正在脱节室温不很远的温度周围内,空 气的定压比热容与温度的相干可近似以为是线℃之间, 氛围实正在定 压比热与温度之间进似地有线性相干: c p ? a ? bt 则温度由 t1 至 t 2 的进程中所需求的热量可流露为: 2 q ? ? ?a ? bt?dt t2 t1 由 t1 加热到 t 2 的均匀定压比热容则可流露为: c pm t2 t1 ? ? ?a ? bt ?dt t2 t1 t 2 ? t1 t2 t1 ?a?b t1 ? t 2 2 若以(t1+t2)/2 为横坐标, c pm 为纵坐标(如下图所示) ,则可遵循区别温度范 围的均匀比热确定截距 a 和斜率 b,从而得出比热随温度改变的打算式 a ? bt 。 大气是含有水蒸气的湿氛围。当湿氛围气流由温度 t1 加热到 t 2 时,此中水蒸气的 吸热量可用式下式打算: Qw ? mw ? ?1.844 ? 0.0001172 t ?dt t2 t1 式中: m w ——气流中水蒸气质地,kg/s。 则干氛围的均匀定压比热容由下式确定: c pm t2 t1 ? (m ? mw )?t 2 ? t1 ? Qp ? (m ? mw )?t 2 ? t1 ? Q p ?Qw 式中: Q p ——为湿氛围气流的吸热量。 三.实行修造 3 1.全数实行安装由风机,流量计,比热仪本体,电功率医治及丈量编制共四片面 构成,如图一所示。 2.比热仪本体如图二所示。由内壁镀银的 众层杜瓦瓶 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 构成。 气体自进口管引入, 进口温度计 1 丈量其 初始温度, 脱节电加热器的气体经均流网 4 均流 均温, 出口温度计 8 丈量加热中断温度, 后被引 出。该比热仪可测 300℃以下气体的定压比热。 四.实行本事及数据措置 1.接通电源及丈量仪外,遴选所需的出口温 度计插入混流网的凹槽中。 2.摘卑鄙量计上的温度计,开动风机,医治 节约阀,使流量连结正在额定值邻近。测出流量 计出口氛围的干球温度 (t0) 和湿球温度 (tw) 。大奖娱乐官网手机版 3.将温度计插回流量计,医治约量,大奖娱乐官网手机版使它保 持正在额定值邻近。逐步降低电压,使出口温度 升高至估计温度[能够遵循下式预先推测所需 电功率:W≈12Δt/τ 。式中 W 为电功率 (瓦) ; Δt 为进出口温度差(℃) ;τ 为每流过 10 升空 气所需年华(秒)]。 图 二 4.待出口温度安静后(出口温度正在 10 分钟之 内无改变或有轻微晃动,即可视为安静) ,读出下列数据:每 10 升气体通过流量计 所需年华(τ ,秒) ;比热仪进口温度(t1, ℃)和出口温度(t2, ℃) ;当时大气压 4 力(B,毫米汞柱)和流量计出口处的外压(Δh,毫米水柱) ;电热器的电压(V,大奖娱乐官网手机版伏) 和电流(I,毫安) 。 5.据流量计出口氛围的干球温度和湿球温度,从湿氛围的焓湿图查出含湿量(d,克 /公斤 干氛围),并打算出水蒸汽的容积因素 ? w 。 6.电热器消费的功率可由电压和电流的乘积打算,但要斟酌电外的内耗。倘使伏特 外和毫安外采用图一所示的接法,则应扣除毫安外的内耗。设毫安外的内阻为 RmA 欧, 则可得电热器单元年华放出的热量为 Q p 。 7.水蒸气和干氛围质地流量的打算,可按理思气体措置。 五.留意事项 1. 切勿正在无氛围流利过的情景下运用电加热器就业, 省得惹起限制过热而损坏比热仪。 2.电加热器输入电压不得跨越 220V,气体出口温度不得跨越 300℃。 3.加热和冷却徐徐举办,以防备温度计和比热仪本体因温度骤升骤降而破损;加热时 要先启动风机,再徐徐降低加热器功率,勾留试验时应先堵截电加热器电源,让风 机接连运转 10 至 20 分钟。 4.实行测按时,必需确信气流和测定仪的温度处境安静后本领读数。 六、实行告诉 1.简述实行道理和仪器组成道理。 2.列外给出一共原始数据记实。 3.列外给出实行结果(数据措置,要附有例证) 。 4.与下述阅历方程比力 C p ? 1.02319? 1.76019? 10? 4 T ? 4.02402? 10?3 ( ? 4.87268? 10? 4 ( T 3 ) KJ /(kg ? K ) 100 T 2 ) 100 此中:T 为氛围的绝对温度,K。 5.领会形成实行偏差的各样源由,提出改正计划; 七、思虑题 1.正在本实行中,怎样达成绝热? 2.气体被加热后,要通过均流、旋流和混流后才丈量气体的出口温度,为什么?简述 均流网、旋流片和混流网的功用? 3.纵然正在本实行安装中采用了优秀的绝热步骤,但散热是不行避免的。大奖娱乐官网手机版不难了解,正在 这套安装中散热合键是因为杜瓦瓶与境遇的辐射形成的。 你能否供应一种实行本事 (仍诈骗现有修造)来排挤散热给实行带来的偏差? 5


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