氣體定壓比熱的測定

1、實驗托2評分13系07級第二大組實驗室力一樓日期2010-04-06姓名鐘偉PB07013076實驗題目：氣體定壓比熱的測定實驗目的：了解氣體比熱測定裝置的基本原理和構思熟悉本實驗中的測溫、測壓、測熱、測流量的方法掌握由基本數(shù)據(jù)計算出比熱值和求得比熱公式的方法分析本實驗產(chǎn)生誤差的原因及減小誤差的可能途徑增加熱物性實驗研究方面的感性認識，促進理論聯(lián)系實際，以利于培養(yǎng)同學分析問題和解決問題的能力。實驗原理：本實驗通過電加熱器對空氣進行定功率加熱，熱電偶測得進出口溫度，流量計和節(jié)流閥控制測量流速，由熱平衡方程：Q=m.cp.M可以建立對比熱容的方程，再通過空氣濕度計算排除空氣中水分比熱的影響，則求解

2、空氣比熱容。實驗裝置主要由電加熱器、風機、流量計、熱電偶和干濕球溫度計組成，如圖圖一1 -比熱儀主體2 -溫度計3 -流量計4 -風機畫2一賺瞿駕 2份蠡3訪第圖 4番幅5 I 6 前圉7 EE口能R斗實驗步驟:通過對三組加熱器電壓的調(diào)整（熱源一組，傳導體二組），使熱源和傳導體的測量點恒定在同一溫度上，然后分別將“待測”和“黑體”兩種狀態(tài)的體在恒溫條件下，測出受到輻射后的溫度，按公式算出待測物體的黑度。1 .接通電源及測量儀表，選擇所需的出口溫度計插入混流網(wǎng)的凹槽中。2 .摘下流量計上的溫度計，開動風機，調(diào)節(jié)節(jié)流閥，使流量保持在額定值附近。測出流量計出口空氣的干球溫度（）和濕球溫度（）。.：t

3、W-.'123 .使出口溫度升至預計溫度可以根據(jù)下式預先估計所需電功率：£。式中，W為電熱器輸入電功率（瓦）；為進出口溫度差（C）；為每流過10升空氣所需時間（秒）。4 .待出口溫度穩(wěn)定后（出口溫度在10分鐘之內(nèi)無變化或有微小起伏，即可視為穩(wěn)定），讀出下列數(shù)據(jù)：每10升氣體通過流量計所需時間（，秒）；比熱儀進口溫度（，C）-即流量計的出口出口溫度；出口溫度（，C）；當時相應的大氣壓力（B,毫米汞柱）和流量計出口處的表壓（，毫米水柱）；電熱器的輸入功率（W,瓦）。5、根據(jù)流量計出口空氣的干球溫度和濕球溫度，從濕空氣的干濕圖查出含濕量（d,克/公斤干空氣），計算空氣比熱。并根據(jù)下

4、式計算出水蒸汽的容積成分:rwd6221d622根據(jù)電熱器消耗的電功率，可算得電熱器單位時間放出的熱量:Q=WKJ/秒干空氣流量（質(zhì)量流量）為:GPV1 -rw Bh 13.6 104 /735.56 10/1000.=R.o =29.27 to 273.15公斤/秒 水蒸汽流量為：4.6447 10-1 rw B ：h 13.6.to 273.15 Pw Vrw B . h 13.6 104 /735.56 10/1000Gw=-RwTo47.06 to 273.15水蒸汽吸收的熱量為：2.8889 10 與 rw B - .h 13.6叫+273.15)公斤/秒 t2Qw =Gw (0.4

5、404+0.0001167t dt =Gw 0.44042 _t1 10.00005835(t； -t" J Kj/秒干空氣的定壓比熱為：八 t2QQ-Q*Cpmt =-srQ= QKJ/ (公斤 )t1G 式t2T)G -2<1)實驗處理：數(shù)據(jù)記錄（°C）/S/10LB/mmHgt1/oCt2/oCh/mmHzO17.8217.9418.0017.921014.618.0821.18150.020.0319.9320.3420.1018.72122.19344.026.9427.5627.4427.3118.56122.7829.0W/W彘GwQw1.268%7.6

6、2946.948 父 1069.6165 父1065.03147E-056.79906.192 父1069.5976 父10上5.04277E-054.99864.552 父10”8.5781 父10公5.64679E-05根據(jù)流量計出口空氣的干球溫度和濕球溫度，從濕空氣的干濕圖查出含濕量 根據(jù)下式計算出水蒸汽的容積成分：d=7.8g/kg ,并d/6221 d/6227.8/6221 - 7.8/622= 0.0124根據(jù)電熱器消耗的電功率，可算得電熱器單位時間放出的熱量:Q=W=1.2W=0.0012kJ/s根據(jù)以下各公式可以計算得如圖數(shù)據(jù):干空氣流量（質(zhì)量流量）為：.4G*_P-V_1-

7、rwB,：h13.610/735.5610/1000.口"RjT-29.27to273.154.644710,1rwB.h13.6公斤/秒,to273.15水蒸汽流量為:4 PwVrwB.h13.610/735.5610/1000.GwRwTo47.06to273.152.8889104rwB.：h13.6公斤/秒一.to273.15水蒸汽吸收的熱量為： t2Qw=Gw0.44040.0001167tdtt1KJ/秒=Gw0.4404t2-L0.00005835t；-t；1干空氣的定壓比熱為：Ct2_Q_Q-QwCpmt1-«；GT241Gt2-t1KJ/（公斤.C）注意事項：1 .切勿在無氣流通過的情況下使電熱器投入工作，以免引起局部過熱而損壞比熱儀主體。2 .