CO2临界状态观测及PVT关系测试.doc

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1、装订线专业：化学工程与工艺姓名：学号：日期：地点：实验报告课程名称：专业实验指导老师：李昌圣成绩：__________________实验名称：CO2临界状态观测及PVT关系测试实验类型：__________同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的1．了解CO2临界状态的观测方法，增强对临界状态的感性认识。2．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

2、状态变化规律的方法和技巧。3．加深对流体的凝结、汽化、饱和状态等热力学基本概念的理解。4．掌握有关仪器的正确使用方法。二、实验设备及原理1．整个实验装置由压力台，恒温器和实验台本体及其防护罩三大部分组成，如图1所示。实验台本体如图2所示。2．对简单可压缩热力系统，当工质处于平衡状态时，其状态参数P、V、T有：F（P,V,T）=0或T=F(P,V)（1）本实验就是根据式（1），采用定温方法来测定CO2的P-V关系，从而找出CO2的P-V-T关系。3．实验中由压力台送来的压力油进入高压容器和玻璃杯上半部，迫使水银进入

3、预先装了CO2气体的承压玻璃管。CO2被压缩，其压力和容积通过压台上的活塞杆的进、退来调节，温度由恒温器供给的水套里的水温来调节。4精选范本,供参考！．实验工质二氧化碳的压力由装在压力台上的压力表读出（如果提高精度可由加在活塞转盘上的平衡砝码读出，并考虑水银柱高度的修正）。温度由插在恒温水套中的温度计读出。比体积首先由承压玻璃管内二氧化碳柱的高度来度量，然后再根据承压玻璃管内径均匀、截面积不变等条件换算得出。5．抽油、充油操作因为压力台的油缸容量比主容器容量小，需要多次从油杯里抽油，再向主容器充油，才能在压力表上

4、显示压力读数。压力台抽油、充油的操作过程非常重要，若操作失误，很容易损坏实验设备，所以务必按下述步骤仔细操作：⑴关闭压力表及进入本体油路的两个阀门，开启压力台上油杯的进油阀。⑵摇退压力台上的活塞螺杆，直至螺杆全部退出，这时压力台油缸中抽满了油。⑶先关闭油杯阀门，然后开启压力表和进入本体油路的两阀门。⑷摇进活塞螺杆，经本体充油，如此交复，直至压力表上有压力读数为止。⑸再次检查油杯阀门是否关好，压力表及本体油路阀门是否开启，即可进行实验。⑹实验结束后要将油抽回油杯。注意保持系统略有正压，千万不可不断抽油！6．测定承压

5、玻璃管内CO2的质量面积比常数K值。由于充进承压管内的CO2质量不便测量，而玻璃管内径或截面积A又不易测准，因而实验中是采用间接办法来确定CO2的比体积，认为CO2比容V与其高度是一种线性关系，具体如下：a)已知CO2溶液在20℃，100atm时的比容V（20℃，100atm）=0.0017m3/kgb）实测本实验台CO2在20℃，100atm时的CO2液柱高度Δh*(m)（注意玻璃水套上刻度的标记方法）。c)由a)可知：因为V（20℃，100atm）=Δh*/m=0.0017m3/kg，所以则任意温度、压力下C

6、O2的比容为式中：Δh=h-h0h—任意温度、压力下的水银柱高度h0—承压玻璃管内径顶端刻度实验中应注意：做各条定温线时，实验压力P≤10MPa，否则承压玻璃管有破裂的危险；实验温度t≤50℃。三、实验内容及步骤1．开启超级恒温槽，调节到所需的恒温温度。2．压力计抽油，方法见原理部分。3．测定温度为20℃时的等温线及（20℃，100atm）k值。4．在20℃～tc之间，测定CO2的饱和蒸汽压和温度的对应关系（利用水浴升温过程中测试，并要求测4～5个点）。5．测定CO2的临界等温线和临界参数；观察临界现象。6．测定

7、高于临界温度的等温线。四、实验数据记录及处理1．k值的测定h/cmh0/cmΔh/cmk/(kg/m2)10.207.802.4020.5精选范本,供参考！2．20℃等温线数据P/MPah/cmΔh/cmv/(m3/kg)9.0010.222.420.0011808.5010.252.450.0011958.0010.292.490.0012157.5010.312.510.0012247.0010.342.540.0012396.5010.382.580.0012596.0010.402.600.0012685

8、.7010.502.700.0013175.6712.324.520.0022055.6415.207.400.0036105.5619.0511.250.0054885.5219.2211.420.0055715.0022.1814.380.0070154.5024.9517.150.0083664.0028.3020.500.010003.5032.5524.750.