二氧化碳临界状态观测及pvt关系测定实验指导书

1、二氧化碳临界状态观测和p-v-t测量实验指南一、实验目的1.理解CO2临界状态的观测方法，提高对临界状态概念的感性认识。2.提高对教室里说的空气质量热状态、冷凝、汽化、饱和状态等基本概念的理解。3.熟悉CO2的p-v-t关系测量方法，通过实验学习测量实际气体状态变化规律的方法和技巧。4.学习活塞压力计、温度调节器等热气球的正确使用。二、实验内容1、二氧化碳p-v-t关系的测定。在P-v坐标系中，提供了高于临界温度(T=20C)、临界温度(T=31.1C)和临界温度(T=50C)的三条等温曲线，并与标准实验曲线和理论计算值进行了比较，分析了差异的原因。2，测量临界温度(T=20C，27C)以下饱

2、和温度与饱和压力之间的CO2对应关系，并与图中的ts-ps曲线进行比较。3、临界状态观测(1)临界状态附近的气液两相模糊现象。(2)气液整体相变现象。(3)将CO2的PC、VC、TC等临界参数测量和实验中获得的VC值与理想气体状态方程和范德瓦尔方程的理论值进行比较，简述了产生差异的原因。三、实验设备和原理整个实验装置由三个茄子主要部分组成：压力表、温度调节器、实验台主体和防护罩(见图1)。图1试验台系统图表图2试验台本体试验台本体如图2所示。其中1-高压容器；2-玻璃；3-压力机4-汞5-密封填料；6填充压力盖；7-恒温水套；8-压力玻璃；9-CO2空间10-温度计。对于简单的可压缩热系统，当

3、工作流体平衡时，状态参数P、V、T之间具有以下内容：或(1)本实验是利用恒温法测量CO2的p-v-t关系，找出CO2的p-v-t关系。实验中从压力带油桶中发出的压力从压力油传到高压容器，帮助玻璃杯顶部，让水银进入字典CO2气体的压力玻璃管容器，CO2被压缩，其压力通过压力带上方活塞杆的进入、后退来调节。温度是由恒温器供应的水温控制的。实验空气质量二氧化碳压力值由安装在压力表上的压力表读取。温度在插入恒温水浴的温度计上读数。成本量首先测量为压力玻璃管内二氧化碳柱的高度，后者根据压力玻璃管内径截面不变等条件进行转换。四、实验阶段1.根据图安装实验设备，在实验主体上打开荧光灯(目的是为了便于观察)。

4、2、恒温器准备和温度控制(1)，将水注入恒温器，从盖子到30-50毫米。检查和连接电路，激活泵，使水无视对流。(2)，调节恒温器波段的形状，调节温度旋转设置，调节要调节的温度，然后将调温器波段开关返回显示屏。(3)，根据水温打开和关闭加热器，如果水温达不到要调节的温度，恒温器指示灯亮，指示灯亮的时候闪烁，表示温度已经达到了所需的恒温。(4)、观察温度、读取的温度点温度设定的温度相符(或基本相符时为0)时，可以将压力玻璃管内的CO2温度视为处于设定的温度。(5)，需要改变实验温度的时候，要加冰调节。3，加压前准备压力台的油箱容量小于容器容量，因此必须从油箱中多次抽出油，在主容器管中注油和充油的过

5、程非常重要，如果操作不当，不仅不能施加压力，还会损坏测试设备。因此，要认真把握。步骤如下。(1)关闭压力表和进入本体油路的两个阀门，打开压力表油杯的吸油阀。(2)摇动压力台上的活塞螺丝，直到螺丝全部弹出。这时压力台油箱里装满了油。(3)先关闭欧洲杯阀门，然后打开压力计和进入本体欧元的两个阀门。(4)摇动活塞螺丝，使主体注满油。这样反复，直到压力计有压力计读数。(5)再次检查欧洲杯阀门是否关闭，压力表和本体欧罗巴是否打开。全部分配完毕后，可以进行实验。4、写好实验的原始记录。(1)设备数据记录：仪器、仪表名称、型号、规格、范围等。(2)一般数据唱片：室温、大气压、实验环境等。(3)压力玻璃管内C

6、O2的质量不方便测量，玻璃管内径或截面面积(A)难以测量，因此在实验中，用间接方法确定CO2的成本量，认为CO2的成本量V及其高度是线性关系。具体方法如下：a)已知的CO2液体为20C，9.8 MPa的成本量V(20C，9.8 MPa)=0.00117 m3千克。b)实验台为20C，9.8MPa时，实际测量CO2数列高度弧(m)。(注意玻璃管水套刻度标记方法)c)其中k-是玻璃管内CO2的保管费用常数。因此，在任意温度、压力下，二氧化碳的郑智薰容量为：格式中：任意温度，压力下水银柱的高度。-压力玻璃管直径顶部刻度。5，临界温度t=20以下的等温线测量(1)将温度调节器调节到t=20 ，保持恒温

7、。(2)压力从4.41MPa开始，玻璃管内的水银柱上升时，为了保证等温条件，活塞螺丝必须慢慢摇动。否则就不平衡，读数也不会准确。(3)以适当的压力间隔获取h值，直到压力p=9.8MPa。(4)加压后CO2的变化，特别要注意压力和饱和温度之间的对应关系、液化、汽化等现象。测量的实验数据和观察的现象应一起填在表1中。(5)T=25C，27C测定饱和温度和饱和压力的对应关系。6、临界参数测量及临界现象观察。(1)按照上述方法和步骤测量临界等温线，在曲线的拐点位置找到临界压力PC和临界成本量VC，并将数据填充表1。(2)观察临界现象。a)整体相变现象在临界点，汽化潜热等于0，饱和蒸汽线和饱和流线在一点

8、上一致，所以此时蒸汽液的相互转换不是像临界温度以下那样逐渐积累，而是需要一定的时间，逐渐出现的过程，此时压力发生了轻微变化，蒸汽，液体徐璐转换成突变形式。b)蒸汽、液体两相模糊现象临界点处的CO2具有公用参数(P，V，T)，因此目前无法区分CO2是气体还是液体。如果那是气体，牙齿气体是接近液体的气体。如果那是液体，牙齿液体又是接近气体的液体。为了证明牙齿结论，我要做实验。这是因为如果在临界温度下沿等温过程压缩或膨胀CO2，管内什么都看不到。现在我们遵循绝热过程过程。第一，压力在7MPa附近突然强压力CO2状态点从等温线沿绝热线下降到液体区域，管内CO2出现了明显的液面。也就是说，如果牙齿时管子里的CO2是气体，那么牙齿气体可以说是接近液体的气体。我们膨胀后，突然压缩CO2，牙齿面值又立即消失了。这说明CO2液体离气体区域很近。可以说是气态的液体。在牙齿点，CO2接近气体和液体，因此可能在临界点附近。可以这样说：临界状态到底如何，饱和器，液体无法分辨。这就是临界点附近，饱和蒸汽，液体模糊不清的现象。7、临界温度t=50以上温度线