实验1 二氧化碳临界状态观测

1、实验1二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系实验实验目的1）观察凝结和气化过程；2）观察临界台附近的气液两相模糊现象；3）观察超临界压力下加热或冷却时的气液两相连续变化过程；4）测定某温度下CO的饱和蒸汽压及饱和气、液两相的密度；25）测定CO的临界参数Pc、Vc和Tc；26）测定CO2的P-V-T关系，在P-V图上绘出等温线。实验设备与原理1）整个装置有压力台、恒温器和本体三部分组成，如图1-1所示。图1-1CO2P-V-T关系测定实验系统图1-2实验台本体2）实验台本体构成如图1-2所示。3）实验时，由压力台送来高压压力油，进入高压容器和玻璃杯的上半部，压迫水银进入预先装有co2气体的承压玻

2、璃管，使co2被压缩，其压力和容积通过压力台上的活塞杆前进或后退进行调节。温度由恒温器給水套的水温来控制。4）CO2的压力又装在压力台上的压力表读出，如果要提高精度，可由加在活塞转盘上的平衡砝码读出，并考虑水银柱高度进行修正。温度由插在恒温水套中的温度计读数，容积则由玻璃管内CO的高度来衡量。2由于灌进玻璃管内的CO2质量G不便测量,而且玻璃管的内径或截面积A也不易测准（但玻璃管内径是均匀的），所以采用间接法测定CO2的比容v（iWkg）。已知CO2液体在27C,9MPa时的比容为0.00128m3/kg,实际测出玻璃管内的匹在27C,9MPa时的液柱高度为（m）,则可列出如下关系式：hAV(

3、27oC9MPa)0.00128m3/kgG所以：k-1(kg/m3)常数A0.00128即可以把k作为仪器常数。在任意温度和压力下CO2比容则可以用下式计算：hhV=G/Ak实验步骤1）先将恒温器调节到一定温度，使本体维持一定温度。2）利用活塞式压力计对玻璃容器中的CO进行加压，加压时要缓慢转动手轮，使活塞杆缓慢推进压力油进入本体。玻璃容器内的CO受压缩后体积逐渐减小，在此过程中随时记录各个不同压力下的CO2体积数据。每隔0.5MPa读一组压力、体积数据，注意不要忘记测量在27C,9MPa时的液柱高度。在比饱和蒸汽压力稍高和稍低的压力区应适当多记录一些数据，尤其找准露点与泡点数据，以便测准饱

4、和气、液相的体积数据。3）将恒温器调节到临界温度31.1C，温度精确到1C,估读一位到0.1C。记录不同压力时的co2柱高度。4）将恒温器调到35C，再读一组压力、体积数据，与临界点以下及临界点的结果进行比较。注意事项1）温度和压力不要超过60C和9.5MPa2）不要在气体被压缩的情况下打开油杯阀门，卸压时应慢慢退出活塞杆3）为保证试验恒温，变压必须缓慢4）若玻璃管外或水套内壁有气泡妨碍观测，可先放水，充水套将气泡冲掉5）挪动试验台本体时要平移平放，以免玻璃杯内的水银倾入压力容器6）玻璃管内CO读数不是从0开始，注意测量时读数从玻璃管顶部算起实验数据记录1）实验环境大气压：kPa；气温：C。2）实验条件压力表系统误差：MPa；玻璃管顶刻度：cm；水银柱总高：cmCO在27C,9MPa的实测数据：3）实验数据记录表127oC数据记录表压力（MPa）CO咼度刻度（cm）2水银柱咼度刻度（cm）压力（MPa）CO咼度刻度（cm）2水银柱咼度刻度（cm）压力（MPa）CO咼度刻度（cm）2水银柱咼度刻度（cm）表231.1oC数据记录表压力（MPa）CO高度刻度（cm）2水银柱高度刻度（cm）压力（MPa）CO高度刻度（cm）2水银柱高度刻度（cm）压力（MPa）CO高度刻度（cm）2水银柱高度刻度（cm）表335oC数据记录表压力（MPa）CO2