《实验一二氧化碳PVT关系测定及临界状态观测实验.doc

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文档介绍

实验一  二氧化碳P-V-T关系测定及临界状态观测实验

Experiment of CO2

一、实验目的

1、解CO2临界状态的观测方法,增加对临界状态概念的感性认识;

2、加深对课堂所讲的有关工质的热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解;

3、掌握CO2的p-v-T关系测定方法,学会用实验测定实际气体状态变化规律方法及技巧;

4、学会活塞式压力计、恒温器等部分热工仪器的正确使用方法。

二、实验内容

本实验内容包括以下三个部分:

1、测定CO2的p-v-T关系,在p-v图上画出低于临界温度(℃)、临界温度(℃)及高于临界温度(℃)的三条等温线,并与标准实验曲线及理论计算值相比较,分析产生差异的原因;

2、测定CO2在低于临界温度时(20℃、25℃及27℃)饱和温度与饱和压力的关系;

3、观测临界现象

1)临界状态附近气液两相分界模糊的现象;

2)气液整体相变现象;

3)测定CO2的、、等临界参数,并将实验所得的值与由理想气体状态方程及范德瓦尔方程所得的理论值相比较,简述产生差异的原因。

三、实验原理

简单可压系统处于平衡状态时,其状态参数压力p、比容v、温度T之间存在着确定的关系,即状态方程为 (1)

或 (2)

当保持T不变时测定比容与压力的对应数值,可获得到等温线数据,从而可作出P-V图。

在低于临界温度时,实际气体的等温线有气液相变的直线段,而理想气体的等温线是正双曲线,任何时候也不会出现直线段。只有在临界温度以上,实际气体的等温线才逐渐接近理想气体的等温线。所以理想气体的理论不能解释实际气体的气液两相转变及临界状态。

CO2的临界压力为,临界温度为℃。在低于临界温度时,等温线出现气液相变的直线段,如图1所示。℃是恰好能压缩得到液体CO2的最高温度。在临界点附近出现气液分界模糊的现象。在临界点温度以上的等温线具有斜率转折点,直到48.1℃才成为均匀的曲线(图中

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