实验一空气定压比热容测定VIP专享

实验一 空气定压比热容测定 一、实验目的 1.增强热物性实验研究方面的感性认识，促进理论联系实际，了解气体比热容测定的基本原理和构思。 2.学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法，掌握由实验数据计算出比热容数值和比热容关系式的方法。 3.学会实验中所用各种仪表的正确使用方法。 二、实验原理 由热力学可知，气体定压比热容的定义式为 ()pphcT  （1） 在没有对外界作功的气体定压流动过程中，pdQdhM, 此时气体的定压比热容可表示为 ppTQMc)(1 （2） 当气体在此定压过程中由温度t1被加热至t2时，气体在此温度范围内的平均定压比热容可由下式确定 )(1221ttMQcpttpm (kJ/kg℃) (3) 式中，M —气体的质量流量，kg/s; Qp—气体在定压流动过程中吸收的热量，kJ/s。 大气是含有水蒸汽的湿空气。当湿空气由温度t1被加热至t2时，其中的水蒸汽也要吸收热量，这部分热量要根据湿空气的相对湿度来确定。如果计算干空气的比热容，必须从加热给湿空气的热量中扣除这部分热量，剩余的才是干空气的吸热量。 低压气体的比热容通常用温度的多项式表示，例如空气比热容的实验关系式为 31 62741 08 7 2 6 8.41 00 2 4 0 2.41 07 6 0 1 9.10 2 3 1 9.1TTTcp(kJ/kgK) 式中T 为绝对温度，单位为K。该式可用于250～600K 范围的空气，平均偏差为0.03%，最大偏差为0.28%。 在距室温不远的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近 似 认为是线 性的，即可近 似 的表示为 BtAcp （4） 由t1加热到 t2的平均定压比热容则 为 mttttpmBtAttBAdtttBtAc 221122121 (5) 这说 明 ，此时气体的平均比热容等 于平均温度t m = ( t 1 + t 2 ) / 2 时的定压比热容。因 此，可以 对某 一气体在n 个 不同 的平均温度t m i下测出其定压比热容c p m i ，然 后 根据最小 二乘 法原理，确定 222)(mimimipmimipmimitnttctctA （6）  22)(mimipmimipmimitntctnctB （7） 从而便可得到比热容的实验关系式。 三、实验设备 图 1 实验装置图 1.整个实验装置由风机、流量计、测试比热容仪器本体、电功率调节系统及测量系统共四部分组成，如图1 所示。 2.比热容仪器本体由图2 所示。 3.空气（或其它气体）由风机经流量计送入比热容仪本体，经加热、均流、旋流、混流、测温后流...