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一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1. 了解CO2 臨界狀態(tài)的觀測(cè)方法,增加對(duì)臨界狀態(tài)概念的感性認(rèn)識(shí);
2. 加深課堂上所講的純流體熱力學(xué)狀態(tài):汽化、冷凝、飽和態(tài)和超臨流體等基本概念
的理解;
3. 掌握CO2 的PVT關(guān)系的測(cè)定方法,熟悉用實(shí)驗(yàn)測(cè)定真實(shí)氣體狀態(tài)變化規(guī)律的方法
和技巧。
二. 實(shí)驗(yàn)原理
對(duì)純流體處于平衡態(tài)時(shí),其狀態(tài)參數(shù)P、V和T存在以下關(guān)系:
F(P,V,T)= 0或 V = f(P,T)
由相律,對(duì)純流體,在單相區(qū),其自由度為2,當(dāng)溫度一定時(shí),體積隨壓力而變化;在二相區(qū),其自由度為1,溫度一定時(shí),壓力一定,僅體積發(fā)生變化。本實(shí)驗(yàn)就是利用定溫的方法測(cè)定CO2 的P和V之間的關(guān)系獲得CO2 的P-V-T數(shù)據(jù)。
三. 實(shí)驗(yàn)裝置和流程
實(shí)驗(yàn)裝置由試驗(yàn)臺(tái)本體、壓力臺(tái)和恒溫浴及防護(hù)罩組成。(參見圖1) 試驗(yàn)臺(tái)本體如圖2所示。
實(shí)驗(yàn)中由壓力臺(tái)送來的壓力油進(jìn)入高壓容器和玻璃杯上半部,迫使水銀進(jìn)入預(yù)先裝有CO2 氣體的承壓玻璃管(毛細(xì)管),CO2 被壓縮,其壓力和容積通過壓力臺(tái)上的活塞桿的進(jìn)退來調(diào)節(jié)。溫度由恒溫水套的水溫調(diào)節(jié),水套的恒溫水由恒溫浴供給。
CO2 的壓力由壓力臺(tái)上的精密壓力表讀出(注意:絕對(duì)壓力=表壓+大氣壓),溫度由水套內(nèi)精密溫度計(jì)讀出。比容由CO2 柱的高度和質(zhì)面比常數(shù)計(jì)算出。
四. 實(shí)驗(yàn)步驟
1. 按圖1裝好試驗(yàn)設(shè)備。
2. 接通恒溫浴電源,調(diào)節(jié)恒溫水到所要求的實(shí)驗(yàn)溫度(以恒溫水套內(nèi)精密溫度計(jì)為 準(zhǔn))。
3. 加壓前的準(zhǔn)備----抽油充油操作
。1)關(guān)閉壓力表及其進(jìn)入本體油路的二個(gè)閥門,開啟壓力臺(tái)上油杯的進(jìn)油閥。
(2)搖退壓力臺(tái)上的活塞螺桿,直至螺桿全部退出。此時(shí)壓力臺(tái)上油筒中抽滿了油。 (3)先關(guān)閉油杯的進(jìn)油閥,然后開啟壓力表及其進(jìn)入本體油路的二個(gè)閥門。
(4)搖進(jìn)活塞桿,使本體充油。直至壓力表上有壓力讀數(shù)顯示,毛細(xì)管下部出現(xiàn)水銀為止。 (5)如活塞桿已搖進(jìn)到頭,壓力表上還無壓力讀數(shù)顯示,毛細(xì)管下部未出現(xiàn)水銀,則重復(fù)(1)--(4)步驟。
。6)再次檢查油杯的進(jìn)油閥是否關(guān)閉,壓力表及其進(jìn)入本體油路的二個(gè)閥門是否開啟。溫度是否達(dá)到所要求的實(shí)驗(yàn)溫度。如條件均已調(diào)定,則可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定。
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