化工热力学实验课件

化工热力学实验化工热力学实验1实验一

二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定一、实验目的1.了解CO2临界状态的观测方法，增加对临界状态概念的感性认识。2.加深对课堂所讲工质的热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。实验一

二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定一、实验目的23.掌握CO2的p-v-t关系的测定方法，学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。4.学会活塞式压力计、恒温器等部分热工仪器的正确使用方法。3.掌握CO2的p-v-t关系的测定方法，学会用实验测定实3二、实验内容1.测定CO2的p-v-t关系。在p-v坐标图中绘出低于临界温度(t=20℃)、临界温度(t=31.1℃)和高于临界温度(t=40℃)的三条等温曲线，并与标准实验曲线及理论计算值相比较，并分析差异原因。2.测定CO2在低于临界温度时，饱和温度与饱和压力之间的对应关系。二、实验内容1.测定CO2的p-v-t关系。在p-v坐标图43.观测临界状态(1)临界状态时近汽液两相模糊的现象。(2)汽液整体相变现象。(3)测定的CO2的tc,pc,vc等临界参数，并将实验所得的vc值与理想气体状态方程和范德瓦尔方程的理论值相比较，简述其差异原因。3.观测临界状态(1)临界状态时近汽液两相模糊的现象。。5化工热力学实验课件6三、实验设备及原理三、实验设备及原理7对简单可压缩热力系统，当工质处于平衡状态时，其状态参效p、v、t之间有：F(p,v,t)=0或t=f(p,v)（1）本试验就是根据式（1），采用定温方法来测定CO2p-v之间的关系，从而找出CO2的p-v-t的关系。对简单可压缩热力系统，当工质处于平衡状态时，其状态参效p、v8四、实验步骤1.装好实验设备，开启试验台本体上的日光灯2.使用恒温器调定温度3.加压前的准备4.做好实验的原始记录5.测定低于临界温度t=20℃时的定温线6.测定临界等温线t=31.1℃和临界参数，观察临界现象7.测定高于临界温度t=40℃时的等温线四、实验步骤1.装好实验设备，开启试验台本体上的日光灯9五、数据处理1计算仪器常数由于充进承压玻璃管内的CO2质量不便测量，而玻璃管内径或界面（A）又不易测准，因而实验中采用间接办法来确定CO2的比容，认为CO2的比容ν与其高度是一种线性关系。具体如下：1)已知CO2液体在20℃，9.8MPa时的比容ν（20℃，9.8MPa）=0.00117m3/kg五、数据处理1计算仪器常数102）如前操作实地测出本试验台CO2在20℃，9.8MPa时的CO2液柱高度Δh*(m)，（注意玻璃水套上刻度的标记方法）3）由1)可知υ(20℃,9.8MPa)==0.00117m3/kg2）如前操作实地测出本试验台CO2在20℃，9.8MPa时的11那么任意温度，压力下CO2的比容为式中，将测得的数据整理成表，并在p-v图上作出等温线那么任意温度，压力下CO2的比容为122应用RK方程进行体积数据推算，并与相应的实验值比较临界温度以下取气相与液相各一值，其它每个温度一值2应用RK方程进行体积数据推算，并与相应的实验值比较13六、实验报告1.简述实验原理及过程。2.各种数据的原始记录。3.计算及在p-v图上画出等温线。4.将实验测得的饱和温度与饱和压力的对应与有关资料上数据进行比较5.将实验测得的临界比容vc与理论计算值比较其差异及原因。RK方程比较。6.实验讨论。六、实验报告1.简述实验原理及过程。14实验二

二元汽液平衡数据的测定

循环釜原理示意图A—蒸馏瓶B—接收瓶一、原理实验二

二元汽液平衡数据的测定循环釜原理示意图一、原理15达到平衡状态时，每一组分在各相中的化学位相等，即逸度相等。对于二元两相平衡，其热力学基本关系式为：常压下，汽相可视为理想气体，则达到平衡状态时，每一组分在各相中的化学位相等，即逸度16化工热力学实验课件17二实验目的1测定常压下乙醇（1）－水（2）二元汽液平衡数据2通过实验了解汽液平衡釜的构造，掌握二元汽液平衡数据的测定方法和技能。3绘制汽液平衡相图。二实验目的18三实验装置三实验装置19

四实验步骤1.加料：从加料口加入25-30毫升乙醇和水，组成约为0.1，0.3，0.5，0.7，检查气密性，然后开冷却水。2.观察大气压,将100毫升针筒与系统相连，控制系统压力为101.325kPa。3.加热：接通电源，调节变压器，缓慢升温加热至釜液沸腾。4.调节阿贝折光仪的循环水温至25度

四实验步骤1.加料：从加料口加入25-30毫升乙醇和水，205.取样；观察平衡釜内的沸腾情况，冷凝回流液控制在每秒2～3滴，稳定地回流约20分钟，以建立平衡状态。记下平衡温度，用取样器同时取气液两相样品。（为保证样品准确，取样时用取样器抽洗2～3次后再测）6.分析：将取下的样品用阿贝折光仪测定其折光指数，通过标准曲线图查x,y的值；或采用气相色谱分析检测5.取样；观察平衡釜内的沸腾情况，冷凝回流液控制在每秒2～3217.取样后，改变釜内的组成，重复上述步骤，进行第二组数据的测定，要求每组至少测四组平衡数据。8.实验结束，先把变压器的电压逐渐调到零，关闭其开关，切断折光仪和恒温槽的电源，釜内温度降低，关冷却水，整理好实验仪器试验台。7.取样后，改变釜内的组成，重复上述步骤，进行第二组数据的测22五、数据处理1绘出折光率-组成标准曲线2将实验测得的平衡数据以表格形式列出3计算出活度系数4由附录标准值绘制T—x—y图5将实验值标在图中，比较偏差，分析原因。五、数据处理23实验三

三元液液平衡数据的测定一、原理液液平衡准则实验三

三元液液平衡数据的测定一、原理24二实验目的1．测定醋酸—水—醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据2．用醋酸—水、醋酸—醋酸乙烯两对二元系的汽液平衡数据以及醋酸乙烯—水二元系的液液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，以计算三元液液平衡结线的推算值，与实验数据比较；3．通过实验了解测定方法，掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。二实验目的1．测定醋酸—水—醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数25实验数据理论数值醋酸-水-醋酸乙烯溶解度曲线实验数据理论数值醋酸-水-醋酸乙烯溶解度曲线26化工热力学实验课件27三实验装置三实验装置28

四实验步骤1．测定溶解度曲线将恒温水浴的温度调至25℃，根据相图，配制30%醋酸—醋酸乙烯二元溶液约20g，恒温15min，然后用已称重的针筒缓慢滴入水不断摇动，仔细观察浊点出现，达浊点后将针筒拔出称重，减量法求出加样量，计算各组分的组成。滴加醋酸使溶液澄清，恒温15min，再加水至第二浊点，同上计算组成。

四实验步骤1．测定溶解度曲线292．测定平衡结线根据相图，配制在部分互溶区的三元溶液HAc30%,VAc40%,H2O30%约60g，预先计算好各组分的重量，用分析天平减量法称取醋酸、水、醋酸乙烯重量，分别加入平衡釜中，计算出三元溶液的浓度。将此盛有部分互溶液体的装置调节至25℃恒温，用电磁搅拌20min，静止恒温10—15min，使其溶液分层达到平衡。2．测定平衡结线根据相图，配制在部分互溶区的三元溶液H30将已静止分层的液体用针筒分别取油层及水层，利用酸碱中和法分析其中的醋酸含量．由溶解度曲线查出另一组成，于是就可算出第三组分的组成。取HAc25%,VAc35%,H2O40%约60g，同上测定将已静止分层的液体用针筒分别取油层及水层，利用酸碱中和31五、数据处理1．绘制相图在三角形相图中，将本文附录中给出的醋酸—水—醋酸乙烯三元体系的溶解度数据作成光滑的溶解度曲线，把自己测得的数据标绘在图上2绘出结线3计算平衡常数五、数据处理32化工热力学实验化工热力学实验33实验一

二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定一、实验目的1.了解CO2临界状态的观测方法，增加对临界状态概念的感性认识。2.加深对课堂所讲工质的热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。实验一

二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定一、实验目的343.掌握CO2的p-v-t关系的测定方法，学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。4.学会活塞式压力计、恒温器等部分热工仪器的正确使用方法。3.掌握CO2的p-v-t关系的测定方法，学会用实验测定实35二、实验内容1.测定CO2的p-v-t关系。在p-v坐标图中绘出低于临界温度(t=20℃)、临界温度(t=31.1℃)和高于临界温度(t=40℃)的三条等温曲线，并与标准实验曲线及理论计算值相比较，并分析差异原因。2.测定CO2在低于临界温度时，饱和温度与饱和压力之间的对应关系。二、实验内容1.测定CO2的p-v-t关系。在p-v坐标图363.观测临界状态(1)临界状态时近汽液两相模糊的现象。(2)汽液整体相变现象。(3)测定的CO2的tc,pc,vc等临界参数，并将实验所得的vc值与理想气体状态方程和范德瓦尔方程的理论值相比较，简述其差异原因。3.观测临界状态(1)临界状态时近汽液两相模糊的现象。。37化工热力学实验课件38三、实验设备及原理三、实验设备及原理39对简单可压缩热力系统，当工质处于平衡状态时，其状态参效p、v、t之间有：F(p,v,t)=0或t=f(p,v)（1）本试验就是根据式（1），采用定温方法来测定CO2p-v之间的关系，从而找出CO2的p-v-t的关系。对简单可压缩热力系统，当工质处于平衡状态时，其状态参效p、v40四、实验步骤1.装好实验设备，开启试验台本体上的日光灯2.使用恒温器调定温度3.加压前的准备4.做好实验的原始记录5.测定低于临界温度t=20℃时的定温线6.测定临界等温线t=31.1℃和临界参数，观察临界现象7.测定高于临界温度t=40℃时的等温线四、实验步骤1.装好实验设备，开启试验台本体上的日光灯41五、数据处理1计算仪器常数由于充进承压玻璃管内的CO2质量不便测量，而玻璃管内径或界面（A）又不易测准，因而实验中采用间接办法来确定CO2的比容，认为CO2的比容ν与其高度是一种线性关系。具体如下：1)已知CO2液体在20℃，9.8MPa时的比容ν（20℃，9.8MPa）=0.00117m3/kg五、数据处理1计算仪器常数422）如前操作实地测出本试验台CO2在20℃，9.8MPa时的CO2液柱高度Δh*(m)，（注意玻璃水套上刻度的标记方法）3）由1)可知υ(20℃,9.8MPa)==0.00117m3/kg2）如前操作实地测出本试验台CO2在20℃，9.8MPa时的43那么任意温度，压力下CO2的比容为式中，将测得的数据整理成表，并在p-v图上作出等温线那么任意温度，压力下CO2的比容为442应用RK方程进行体积数据推算，并与相应的实验值比较临界温度以下取气相与液相各一值，其它每个温度一值2应用RK方程进行体积数据推算，并与相应的实验值比较45六、实验报告1.简述实验原理及过程。2.各种数据的原始记录。3.计算及在p-v图上画出等温线。4.将实验测得的饱和温度与饱和压力的对应与有关资料上数据进行比较5.将实验测得的临界比容vc与理论计算值比较其差异及原因。RK方程比较。6.实验讨论。六、实验报告1.简述实验原理及过程。46实验二

二元汽液平衡数据的测定

循环釜原理示意图A—蒸馏瓶B—接收瓶一、原理实验二

二元汽液平衡数据的测定循环釜原理示意图一、原理47达到平衡状态时，每一组分在各相中的化学位相等，即逸度相等。对于二元两相平衡，其热力学基本关系式为：常压下，汽相可视为理想气体，则达到平衡状态时，每一组分在各相中的化学位相等，即逸度48化工热力学实验课件49二实验目的1测定常压下乙醇（1）－水（2）二元汽液平衡数据2通过实验了解汽液平衡釜的构造，掌握二元汽液平衡数据的测定方法和技能。3绘制汽液平衡相图。二实验目的50三实验装置三实验装置51

四实验步骤1.加料：从加料口加入25-30毫升乙醇和水，组成约为0.1，0.3，0.5，0.7，检查气密性，然后开冷却水。2.观察大气压,将100毫升针筒与系统相连，控制系统压力为101.325kPa。3.加热：接通电源，调节变压器，缓慢升温加热至釜液沸腾。4.调节阿贝折光仪的循环水温至25度

四实验步骤1.加料：从加料口加入25-30毫升乙醇和水，525.取样；观察平衡釜内的沸腾情况，冷凝回流液控制在每秒2～3滴，稳定地回流约20分钟，以建立平衡状态。记下平衡温度，用取样器同时取气液两相样品。（为保证样品准确，取样时用取样器抽洗2～3次后再测）6.分析：将取下的样品用阿贝折光仪测定其折光指数，通过标准曲线图查x,y的值；或采用气相色谱分析检测5.取样；观察平衡釜内的沸腾情况，冷凝回流液控制在每秒2～3537.取样后，改变釜内的组成，重复上述步骤，进行第二组数据的测定，要求每组至少测四组平衡数据。8.实验结束，先把变压器的电压逐渐调到零，关闭其开关，切断折光仪和恒温槽的电源，釜内温度降低，关冷却水，整理好实验仪器试验台。7.取样后，改变釜内的组成，重复上述步骤，进行第二组数据的测54五、数据处理1绘出折光率-组成标准曲线2将实验测得的平衡数据以表格形式列出3计算出活度系数4由附录标准值绘制T—x—y图5将实验值标在图中，比较偏差，分析原因。五、数据处理55实验三

三元液液平衡数据的测定一、原理液液平衡准则实验三

三元液液平衡数据的测定一、原理56二实验目的1．测定醋酸—水—醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数据2．用醋酸—水、醋酸—醋酸乙烯两对二元系的汽液平衡数据以及醋酸乙烯—水二元系的液液平衡数据，求得的活度系数关联式常数，以计算三元液液平衡结线的推算值，与实验数据比较；3．通过实验了解测定方法，掌握实验技能，学会三角形相图的绘制。二实验目的1．测定醋酸—水—醋酸乙烯在25℃下的液液平衡数57实验数据理论数值醋酸-水-醋酸乙烯溶