广东工业大学工程热力学实验报告材料

1、实验一：气体定压比热的测定一、实验目的和要求1. 了解气体比热测定装置的基本原理和构思。2. 熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法。3. 掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法。4. 分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。二、实验容通过测定空气的温度、压力流量，掌握计算热量的方法，从而求得比热值和 求得比热公式的方法。三、实验方法及测试数据处理1. 接通电源及测量仪表，选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中。2. 摘下流量计上的温度计，开动风机，调节节流阀，使流量保持在额定值附近。测出流量计出口空气的干球温度（to）。3. 将温度计插回流量计，调节流量，使它保持在额定值

2、附近。逐渐提高电热 器功率，使出口温度升高至预计温度。4. 待出口温度稳定后（出口温度在10分钟之无变化或有微小起伏，即可视为 稳定），读出下列数据，每10升空气通过流量计所需时间（T ，秒）；比热仪 进口温度一一即流量计的出口温度（t1C）和出口温度（t2°C）；当时相应 的大气压力（B，毫米汞柱）和流量计出口处的表压（4 h，毫米水柱）；电 热器的输入功率（W，瓦）。5. 根据流量计出口空气的干球温度和湿球温度，从湿空气的干湿图查出含湿量d=8克/公斤干空气，并根据下式计算出水蒸气的容积成分：0.0127d16228 6221 d/6221 8 6226. 根据电热器消耗的电功率

3、，可算出电热器单位时间放出的热量:（千卡/ 秒）W34.1868 103得:104.1868 1032.39 10-3 （千卡 /秒）20Q2 4.1868 1034.7810-3（千卡/ 秒）30Q34.1868 1037.1710-3（千卡/秒）7. 干空气流量（质量流量）为:得：Gg1G g2G g3Gg空 gRgT。(1 G)(Bh/13.6) 104/735.56 10/100029.27(t0273.15)4.6447 10 3(1 rw)(Bh/13.6)(公斤/秒)4.6447 10 324 16.5 273.15(to 273.15)O.°127 766.34 31

4、 13.65.07 10-3 (公斤/秒)4.6447 10 3 1 0.0127 766.34 31 13.625 16.5 273.154.6447 10 3 1 0.0127 766.34 31 13.625.6 16.5 273.154.867 10-3 (公斤 /秒)4.75 10-3 (公斤 /秒)8. 水蒸气流量为:GwPwVRwT0rw(Bh/13.6) 104 / 735.56 1 0/100047.06(t0273.15)32.8889 10 rw(B h/13.6)(t。273.15)（公斤/秒）Gw2G w3得：Gw12.8889 10 3 0.0127 (766.34

5、 31/13.6)24(16.5 273.15)32.8889 10 3 0.0127 (766.34 31/13.6)25(16.5 273.15)32.8889 10 3 0.0127 (766.34 26/13.6)25.6(16.5 273.15)4.0566 10 6 (公斤 /秒)3.894 10 6 (公斤 /秒)3.80125 10 6 (公斤/秒)9.水蒸气吸收的热量：t222Qw Gw (0.4404 0.0001167t)dt Gw0.4404(t2 t1)0.00005835(t； t；)t1(千卡/秒)得:Qw1 4.0566 10 60.4404 50 16.50.

6、00005835 502 16.526.0376 10（千卡/秒）QW2 3.894 10 60.4404 62.516.50.00005835 62.52 16.527.9712 10 5（千卡/秒）QW3 3.80125 10 60.4404 9016.50.00005835902 16.521.2478 10 4（千卡/秒）10.空气的定压比热为:C0mt2t1Qg得:t2血&Gg(t2t<)Gg(t2ti)千卡/ （公斤C）Com2t2t1C0m32.39 10-3-6.0376 10-55.07 10-3 50-16.54.78 10-3-7.9712 10-54.86

7、7 10-37.17 10-3-1.2478 10-44.75 10-3 90-16.511.比热随温度的变化关系0.0137千卡/(公斤C)0.0210.024千卡/ （公斤C）千卡/ （公斤C）假定在0300C之间，空气的真实定压比热与温度之间近似地有线性关系,则由t1到t2的平均比热为:C0mt2t1t2t2(a bt)dtt1t2 t1因此，若以专1为横坐标,C0mt2t,为纵坐标（如图2），则可根据不同的温度围的平均比热确定截距 a和斜率b，从而得出比热随温度变化的计算式比热随温度的变化0.0252OO.-O,0.005039,5(tl+t2)/253.2533. 25四、实验注意事

8、项1. 切勿在无气流通过的情况下使电热器投入工作，以免引起局部过热而损坏 比热仪主体。2. 输入电热器的电压不得超过 220伏。气体出口最高温度不得超过 300E（3. 加热和冷却要缓慢进行，防止温度计和比热仪主体因温度骤增骤降而破裂。4. 停止试验时，应切断电热器，让风机继续运行十五分钟左右（温度较低时 可适当缩短）。模块三：可视性饱和蒸汽压力和温度关系一、实验目的1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系，加深对饱和状态的理解，从 而树立温度达到对应于液面压力的饱和温度时，沸腾便会发生的基本概念。2、通过对实验数据的整理，掌握饱和蒸汽 P-t关系图表的编制方法。3、观察小容积的泡态沸腾现象。

9、二、实验容和要求1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系，加深对饱和状态的理解，从而树立温度达到对应于液面压力的饱和温度时，沸腾便会发生的基本概念。2、通过对实验数据的整理，掌握饱和蒸汽 P-t关系图表的编制方法。3、观察小容积的泡态沸腾现象。三实验主要仪器设备和材料本实验使用可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验仪（m型）。实验装置主要 由加热密封容器（产生饱和蒸汽）、电接点压力表（0.101.5Mpa）、调压器（0220V）、电压表（图中未示出）、水银温度计（0220C）、测温度（管底注 入少量机油，用来传递和均解剖学温度）和透明玻璃窗等组成（参见图） ，采用 电接点压力表的目的，在于使用于能限

10、制压力的意外升高，起到安全保护作用。图6 实验装置图四实验方法、步骤及结构测试1、熟悉实验装置的工作原理、性能和使用方法。2、将调压器指针置于零位，然后接通电源。3、 将电接点压力表的上限压力指针拔到稍高于最高试验压力（例如：0.8Mpa） 的位置。4、将调压器输出电压调至200220V，待蒸汽压力升至接近于第一个设定压 力值时，将电压降至2050V左右（参考值）。由于热惯性，压力将会继续上升， 待压力达到设定值时，再适当调整电压（提高或降低），使工况稳定（压力和温 度基本保持不变）。此时，立即记录下蒸汽的压力和温度。重复上述实验，在00.8Mpa （表压）围，取不少于 6个压力值，顺序分别进

11、行测试。实验点应尽 可能分布均匀。5、实验完毕后，将调压器指针旋回零位，并断开电源。&记录实验环境的温度和大气压力。注:1）本设备也可采用逐点自控制压力的方法进行测试，在控制的压力值下，没 定相对应的饱和温度。但利用电接点控制，接点时接时离，温度不易稳定， 且有损设备的使用寿命，所以不推荐使用。2）本装置允许使用压力为0.8Mpa （表压），不可超压操作。五实验报告要求1、记录与计算实 验 序 数饱和压力Mpa饱和温度C 误差备 注压力 表读值P大气 压力B绝对压力P=P+B温度 计读值t标准值tt t t' Ct/t 100%10.150.1020.252110111.41.

12、41.26%20.270.1020.372130129.90.10.007%30.380.1020.482140141.81.81.27%40.500.1020.602150151.81.81.18%50.660.1020.762160162.62.61.59%60.760.1020.862165168.33.31.96%2、绘制P-t关系曲线将实验结果点在坐标中，请除特殊偏离点，绘制曲线3、整理成经验公式所以饱和水蒸汽将实验点绘制在双对数坐标中，实验曲线将基本呈一直线,压力和温度的关系可近似整理成下列经验公式：t 1004 P实验注意事项：1) 测试时，建议以从低到高的顺序进行测试。2)实验时，不必硬性规定各测试点的数值，可以根据试验情况，在适当地稳 定工况下，测读