空气定压比热测定实验报告

1、空气定压比热测定实验报告一、实验原理及过程简述实验原理：气体的定压比热定义为：cp=停PdQ在没有对外界作出功的气体的等压流动过程中，dh = %论，则气体的定压比热可表示为：Cpm& = 式中 m 一气体的质量流量，kg!s Q 一气体在定压t； m(T - T)g流动过程中的吸热量，kJs低压气体的定压比热容通常用温度的多项式表示，例如空气的定压比热容的实验关系式:C = 0.9705 0.06791 x 10-3T + 0.1658 x 10-6T2 kJ./kg K关系式:在与室温相近的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似看为线性的，可 近似表示为：Cp = a + bTj

2、T2 (a + bT )dttj T2 (a + bT )dtt + t-c= a + b 1T- T2pm tkJ / kg K大气是含水蒸气的湿空气，当湿空气气流由T1加热到T2时，其中水蒸气的吸热量可用下式计算：Q = m T2(1.6878 + 0.5345x 10-3)dTw wTi=m 1.6878(T -T) + 0.2672x 10-3(T2 -T2)kJs式中，mw为气流中的水蒸气质量，kg-s :于是，干空气的平均定压比热容由下式确定：CpmTn S定：CpmT = g 7、= (TkJkg Kt；m (T T) m (T T)g 21 g 21Q为湿空气气流的吸热量。w实

3、验过程:1、用温湿度计表测量空气的干球温度(T ,K)及相对温度中，由湿空气的焓-湿图0确定含湿量，并计算出水蒸气的容积成分7。2、调节加热器功率，使出口温度升高至一定温度，当实验工况稳定后测定每10 升气体通过流量计所需时间(T , s)；比热仪进口温度(T, K)和出口温度(T, K)；当地大 气压力(B,Pa)和流量计出口处的表压(Ah,mmH O)；电热器的功率W。实验中需要计算干空气的质量流量m,、水蒸气的质量流量m”，电加热器的放热量，水蒸气吸收热量等数据并记录。gw图根据上式计算得到的实验结果以如下形式表示出：列表表示平均比热容与温度的关系；用作图法或最小二乘法确定常数a和b值，

4、用方程式表示空气的定压比热容与 温度的关系。处理实验数据，按照正确的先后顺序停机实验设备。二、实验数据记录、计算及误差分析A、空气定压比热试验记录表格(有误差的)序参数及单位测量点A测量点B测量点C号1空气温度(, K)297.15297.15294.152相对湿度中707064.23含湿量以,g kg)11.811.810.34水蒸气的容积成分，,w0.018620.018620.016295电加热功率(Q，KW)0.01250.0250.01416比热仪进口温度(T, K)298.65298.65296.957比热仪出口温度(T2, K)340.65385.45339.858大气压力(B,

5、 P)1.0038*1051.0038*1051.002*1059每流过10升空气所需时35.8037.8734.1710T, S流量计出口表压(板34352411mmn o )干空气流量(m , kg s) g3.34*10-43.36*10-43.50*10-412湿空气流量(m ,kg s)w3.82*10-63.61*10-63.53*10-613.A水蒸气吸收的热量(Q,2.98*10-45.86*10-42.81*10-414/vJ S )空气吸收的热量(Q ,kJo、0.01250.0250.014115s)干空气定压比热(Cpm, kJ0.870.840.92(kg K)港功3

6、 t3Jr =&)* W*纽ET，。心* W*纽ET，。心*3嘲”待m刖做广（纣4刨rgY、奶湖颅* fr e阿# 二/y$*”*饷代剑坷/驾 皿* E #冲 f 侦 “队次注饥=l0刑询L哲当圭印矗;何石於叩月位=竺竺四4七於叩月位=竺竺四4七竺*5知5亦3中=_华W*哺用岫”吁巾 AV心M rS S7 二R翊就v-t / TfHJ t? ，丫 L M 3 M/顽龙心学g/$牧顽*：卜以州心七7,。?七4 m, rm哄=竺g言叫巨*_叫股5 Lf-jn/PFF 70*JV R盘,(.wx/H陋每。EWZE*fgfw5，咄 5gg”%V，-Elf % -r5* 的垂目前7咐祁?E岑心粉8明叫巾

7、0泄 -夕诉孙Wm如“竺打竺%竺竺.出软3。小 HSp.p/W , oryr 丫 Wfr ，加#%竺 X fE* ,产n, 尹株gg.，/&涔 A w+(r9 .y& 吐*Ty布湖f q*叩”打祁西对 i m叩 i #/fC、误差分析把表压当成了绝对压力，导致的误差；在水搅拌时实际温度并没有达到设定的温度，而在计算时我们是按设定的计算 的会导致温度偏低。其它读数的误差和压力震荡的不可避免性电功率并没有全部转化成热被空气所吸收，还有一部分加热了杜耳瓶和辐射到 周围的环境中，实际的出口温度小，导致结果低于理论结果。三、思考题1、用实验结果说明电加热器辐射热损失的影响；电功率并没有全部转化成热被空气所吸收，还有一部分加热了杜耳瓶和辐射到 周围的环境中，实际的出口温度小于理论值，我们并没有对其进行修正，所以导致测 得的定压比热容比理论比热容偏小。2、分析实验误差的因素。把表压当成了绝对压力，导致的误差；在