专业： 姓名： 实验报告
学号： 日期： 地点： 课程名称： 化工专业实验 指导老师： 成绩：________________ 实验名称： CO2临界状态观测及PVT关系测试 实验类型：热力学实验 同组学生姓名： 一、实验目的和要求 三、主要仪器设备
二、实验内容和原理 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析
五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得
一、实验目的
1．了解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．掌握CO2的P-V-T关系的测定方法。学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧； 3．加深对流体的凝结、汽化、饱和状态等热力学基本概念的理解；
装 4．掌握有关仪器的正确使用方法。
订 二、实验原理
对简单可压缩热力系统，当工质处于平衡状态时，其状态参数P、V、T之间有：
f(P、V、T)=0 或 T=f(P、V) （1）
本实验就是根据（1），采用定温方法来测定CO2的P-V之间的关系，从而找出CO2的P-V-T的关系。
实验中由压力台送来的压力油进入高压容器和玻璃杯上半部迫使水银进入预先装了CO2 气体的承压玻璃管，CO2 被压缩。压力通过压力台上的活塞杆的进、退来调节；温度由供给水夹套的超级恒温水浴调节控制。
线 实验中工质二氧化碳的压力由装在压力台上的压力表读出，温度由插在恒温水套中的温度计读出，比容首先由承压玻璃管内CO2柱的高度来度量，而后再根据承压玻璃管内径均匀，截面积不变等条件换算得。
承压玻璃罐内CO2的质量面积比常数k值的测量方法：
由于充进承压玻璃管内的CO2质量不便测量，而玻璃管内径或面积（A）又不易测准，因而实验中是采用间接办法来确定CO2的比容。认为CO2的比容V与其高度是一种线性关系，具体如下：
a) 已知CO2液体在20℃，100atm时的比容V(20?C,100atm)?0.00117m3/kg b) 实测本试验台CO2在20℃，100atm时的CO2液柱高度Δh*（m）。 c) 由(a)可知，因为V(20?C,100atm)??hA?0.00117m3/kg，所以m??mA?h??k(kg/m2)0.00117则任意温度、压力下CO2的比容为v??h??h(m3/kg)
m/Ak式中：?h?h?h
0 h——任意温度、压力下水银柱高度 h——承压玻璃管内径顶端刻度
0实验中注意：
做各条定温线时，试验压力不大于100atm，否则承压玻璃管有破裂的危险；试验温度不大于50℃ 。
三、实验仪器及设备
实验装置由压力台、恒温器和试验本体及其防护罩三大部分组成，试验台本体如下图所示：
试验台本体示意图
四、实验步骤
1．开启超级恒温槽，调好所需要的恒温温度。 2．砝码式压力计抽油，方法如下：
（1）关闭压力表及进入本体油路的两个阀门，开启压力台上油杯的进油阀。 （2）摇退压力台上的活塞螺杆，直至螺杆大部退出，这时压力台油缸中充满了油。 （3）先关闭油杯阀门，然后开启压力表和进入本体油路的两个阀门。 （4）摇进活塞螺杆，使本体充油。
如此反复以上步骤，直至压力表上有压力读数为止。
（5）再次检查油杯阀门是否关好，压力表及本体油路阀门是否开启，若均已稳妥即可进行实验。 3．测定温度为 20℃时的等温线及（20℃，100atm 下）K 值。