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2012

年热工学实践实验内容

 

 

实验

3 

二氧化碳气体

P-V-T

关系的测?/p>

 

一、实验目?/p>

 

1. 

了解

CO

2

临界状态的观测方法,增强对临界状态概念的感性认识?/p>

 

2. 

巩固课堂讲授的实际气体状态变化规律的理论知识,加深对饱和状态、临界状态等

基本概念的理解?/p>

 

3. 

掌握

CO

2

?/p>

P-V-T

间关系测定方法。观察二氧化碳气体的液化过程的状态变化,?/p>

经过临界状态时的气液突变现象,测定等温线和临界状态的参数?/p>

 

 

二、实验任?/p>

 

1

.测?/p>

CO

2

气体基本状态参?/p>

P-V-T

之间的关系,

?/p>

P

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V

图上绘制?/p>

t

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20

℃?/p>

31.1 

℃?/p>

40

℃三条等温曲线?/p>

 

2

.观察饱和状态,找出

t

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20

℃时,饱和液体的比容与饱和压力的对应关系?/p>

 

3

.观察临界状态,在临界点附近出现气液分界模糊的现象,测定临界状态参数?/p>

 

4

.根据实验数据结果,画出实际气体

P-V-t

的关系图?/p>

 

 

三、实验原?/p>

 

1. 

理想气体状态方程:

PV = RT 

实际气体:因为气体分子体积和分子之间存在相互的作用力,状态参数(压力、温度?/p>

比容)之间的关系不再遵循理想气体方程式了。考虑上述两方面的影响?/p>

1873

年范德瓦?/p>

对理想气体状态方程式进行了修正,提出如下修正方程?/p>

 

       

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RT

b

v

v

a

p

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式中

: a / v

2

是分子力的修正项?/p>

 

b

是分子体积的修正项。修正方程也可写?/p>

 :  

         

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bp

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3-2

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它是

V

的三次方程。随着

P

?/p>

T

的不同,

V

可以有三种解:三个不等的实根;三个相等的?

根;一个实根、两个虚根?/p>

 

1869

年安德鲁?/p>

CO

2

做试验说明了这个现象,他在各种温度下定温压缩

CO

2

并测?/p>

p

?/p>

v

,得到了

P

?/p>

V

图上一些等温线,如?/p>

2

?/p>

1

所示。从图中可见,当

t >31.1

℃时,对应每

一?/p>

p

,可有一?/p>

v

值,相应于(

1

)方程具有一个实根、两个虚根;?/p>

t 

=31.1

℃时,?/p>

p 

= 

p

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时,

使曲线出现一个转折点

C

即临界点?/p>

相应于方程解的三个相等的实根?/p>

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t 

<31.1

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时,实验测得的等温线中间有一段是水平线(气体凝结过程?/p>

,这段曲线与按方程式描出?/p>

曲线不能完全吻合?/p>

这表明范德瓦尔方程不够完善之处,

但是它反映了物质汽液两相的性质

和两相转变的连续性?/p>

 

2

.简单可压缩系统工质处于平衡状态时,状态参数压力、温度和比容之间有确定的?/p>

系,可表示为?/p>

 

                   F

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P

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V

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2012

年热工学实践实验内容

 

 

实验

3 

二氧化碳气体

P-V-T

关系的测?/p>

 

一、实验目?/p>

 

1. 

了解

CO

2

临界状态的观测方法,增强对临界状态概念的感性认识?/p>

 

2. 

巩固课堂讲授的实际气体状态变化规律的理论知识,加深对饱和状态、临界状态等

基本概念的理解?/p>

 

3. 

掌握

CO

2

?/p>

P-V-T

间关系测定方法。观察二氧化碳气体的液化过程的状态变化,?/p>

经过临界状态时的气液突变现象,测定等温线和临界状态的参数?/p>

 

 

二、实验任?/p>

 

1

.测?/p>

CO

2

气体基本状态参?/p>

P-V-T

之间的关系,

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2

.观察饱和状态,找出

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3

.观察临界状态,在临界点附近出现气液分界模糊的现象,测定临界状态参数?/p>

 

4

.根据实验数据结果,画出实际气体

P-V-t

的关系图?/p>

 

 

三、实验原?/p>

 

1. 

理想气体状态方程:

PV = RT 

实际气体:因为气体分子体积和分子之间存在相互的作用力,状态参数(压力、温度?/p>

比容)之间的关系不再遵循理想气体方程式了。考虑上述两方面的影响?/p>

1873

年范德瓦?/p>

对理想气体状态方程式进行了修正,提出如下修正方程?/p>

 

       

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它是

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的三次方程。随着

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的不同,

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可以有三种解:三个不等的实根;三个相等的?

根;一个实根、两个虚根?/p>

 

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2

做试验说明了这个现象,他在各种温度下定温压缩

CO

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所示。从图中可见,当

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)方程具有一个实根、两个虚根;?/p>

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相应于方程解的三个相等的实根?/p>

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时,实验测得的等温线中间有一段是水平线(气体凝结过程?/p>

,这段曲线与按方程式描出?/p>

曲线不能完全吻合?/p>

这表明范德瓦尔方程不够完善之处,

但是它反映了物质汽液两相的性质

和两相转变的连续性?/p>

 

2

.简单可压缩系统工质处于平衡状态时,状态参数压力、温度和比容之间有确定的?/p>

系,可表示为?/p>

 

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2012

年热工学实践实验内容

 

 

实验

3 

二氧化碳气体

P-V-T

关系的测?/p>

 

一、实验目?/p>

 

1. 

了解

CO

2

临界状态的观测方法,增强对临界状态概念的感性认识?/p>

 

2. 

巩固课堂讲授的实际气体状态变化规律的理论知识,加深对饱和状态、临界状态等

基本概念的理解?/p>

 

3. 

掌握

CO

2

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P-V-T

间关系测定方法。观察二氧化碳气体的液化过程的状态变化,?/p>

经过临界状态时的气液突变现象,测定等温线和临界状态的参数?/p>

 

 

二、实验任?/p>

 

1

.测?/p>

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2

气体基本状态参?/p>

P-V-T

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20

℃?/p>

31.1 

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2

.观察饱和状态,找出

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3

.观察临界状态,在临界点附近出现气液分界模糊的现象,测定临界状态参数?/p>

 

4

.根据实验数据结果,画出实际气体

P-V-t

的关系图?/p>

 

 

三、实验原?/p>

 

1. 

理想气体状态方程:

PV = RT 

实际气体:因为气体分子体积和分子之间存在相互的作用力,状态参数(压力、温度?/p>

比容)之间的关系不再遵循理想气体方程式了。考虑上述两方面的影响?/p>

1873

年范德瓦?/p>

对理想气体状态方程式进行了修正,提出如下修正方程?/p>

 

       

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2

是分子力的修正项?/p>

 

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它是

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的三次方程。随着

P

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的不同,

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根;一个实根、两个虚根?/p>

 

1869

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2

做试验说明了这个现象,他在各种温度下定温压缩

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2

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所示。从图中可见,当

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C

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,这段曲线与按方程式描出?/p>

曲线不能完全吻合?/p>

这表明范德瓦尔方程不够完善之处,

但是它反映了物质汽液两相的性质

和两相转变的连续性?/p>

 

2

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2012

年热工学实践实验内容

 

 

实验

3 

二氧化碳气体

P-V-T

关系的测?/p>

 

一、实验目?/p>

 

1. 

了解

CO

2

临界状态的观测方法,增强对临界状态概念的感性认识?/p>

 

2. 

巩固课堂讲授的实际气体状态变化规律的理论知识,加深对饱和状态、临界状态等

基本概念的理解?/p>

 

3. 

掌握

CO

2

?/p>

P-V-T

间关系测定方法。观察二氧化碳气体的液化过程的状态变化,?/p>

经过临界状态时的气液突变现象,测定等温线和临界状态的参数?/p>

 

 

二、实验任?/p>

 

1

.测?/p>

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2

气体基本状态参?/p>

P-V-T

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2

.观察饱和状态,找出

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20

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3

.观察临界状态,在临界点附近出现气液分界模糊的现象,测定临界状态参数?/p>

 

4

.根据实验数据结果,画出实际气体

P-V-t

的关系图?/p>

 

 

三、实验原?/p>

 

1. 

理想气体状态方程:

PV = RT 

实际气体:因为气体分子体积和分子之间存在相互的作用力,状态参数(压力、温度?/p>

比容)之间的关系不再遵循理想气体方程式了。考虑上述两方面的影响?/p>

1873

年范德瓦?/p>

对理想气体状态方程式进行了修正,提出如下修正方程?/p>

 

       

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2

是分子力的修正项?/p>

 

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是分子体积的修正项。修正方程也可写?/p>

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它是

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可以有三种解:三个不等的实根;三个相等的?

根;一个实根、两个虚根?/p>

 

1869

年安德鲁?/p>

CO

2

做试验说明了这个现象,他在各种温度下定温压缩

CO

2

并测?/p>

p

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图上一些等温线,如?/p>

2

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1

所示。从图中可见,当

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℃时,对应每

一?/p>

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,可有一?/p>

v

值,相应于(

1

)方程具有一个实根、两个虚根;?/p>

t 

=31.1

℃时,?/p>

p 

= 

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c

时,

使曲线出现一个转折点

C

即临界点?/p>

相应于方程解的三个相等的实根?/p>

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t 

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时,实验测得的等温线中间有一段是水平线(气体凝结过程?/p>

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曲线不能完全吻合?/p>

这表明范德瓦尔方程不够完善之处,

但是它反映了物质汽液两相的性质

和两相转变的连续性?/p>

 

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.简单可压缩系统工质处于平衡状态时,状态参数压力、温度和比容之间有确定的?/p>

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