1.熟悉各实验设备,对照图一搞清楚压力传递的路线及恒温器循环的流程。
2.使用恒温器调节温度:
(1) 准备工作——在恒温器中
加入蒸馏水,水面应离盖板3厘米左右。检查并接通电路,启动恒温器电动泵,使循环水对流。
(2) 调定温度——旋转接触式
水银温度计顶部嵌有永久磁铁的胶木帽,到达选定温度后,将胶木帽上的螺钉旋紧。
(3) 加热升温——实验时应视
工况调节加热器,当恒温器指示灯时明时
灭时,说明温度已达到所需温度。
3—3 压缩室本体示意图 1—玻璃毛细管 2—水银室 3—压力油室 4—温度计 5—恒温水套
(4) 判断定温——观察与玻璃套管相连的温度显示仪,当它的值与恒温
器上的温度计读数基本相同并且保持不变时,可认为CO2的温度已恒定。(注意,此时而时的温度与接触式水银温度计的读数略有不同,应以前者为准。)
(5) 改变温度——需要改变温度时,重复以上(2)、(3)、(4)各步骤。 3. 加压准备
(1)先关闭压力表控制阀及进入本体油路的控制阀,开启压力计油杯的进
6
油阀。
(2)倒退压力计活塞螺杆,至螺杆全部退出,此时抽油。 (3)先关闭油杯进油阀,再开启压力表和油路的两控制阀。
(4)向前推进活塞螺杆,向本体注油。如此反复,直至压力表上有读数时
止,一般重复两三次即建立油压。
特别应注意以下情况,如螺杆已推进到极限位置,而压力尚未达到所需值,必须再一次抽油加压,此时要严格按以下程序操作,先关油路控制阀;再开油杯进油阀,使压力表压力降至0;关压力表控阀,倒退螺杆抽油至极限位置;然后关闭油杯进油阀,开压力表控制阀,推进螺杆逐渐加压直到刚才所建立的油压时才能开油路控制阀(在此以前油路控制阀决不能开!),进一步加压。
(5)检查确定油杯进油阀关闭、油路及压力表的两个控制阀开启,温度
恒定后,开始实验记录。
1.实验记录
缓慢加压,密切注意CO2在加压过程的状态变化。将实验过程中的原始数据和物理现象记录在实验报告上。实验数据包括:
(1) 设备数据:仪器、仪表的名称、型号、规格、精度和量程。 (2) 常规数据:室温、当时大气压及实验环境条件。 (3) 技术数据:实验中实测的各种数据,可记录在表一中。
六、注意事项
1. 恒温水的温度应稳定足够长的时间,使毛细管内外的温度均衡后再开始测量数据。 2. 增大油压时,使毛细管内水银面缓缓上升,要保持缓慢压缩。
3. 维持温度不变,调整若干次压力,压力间隔一般可取5bar左右,在接近饱和状态或临界状态时应取0.5bar。
4. 除t=20℃时,须加压至绝对压力为102bar(100ata)外,其余各等温线均在50~90间测出h值,绝对不允许表压超过102bar。
5.实验结束卸压时,应使压力逐渐下降,不得直接打开油杯阀门卸压。
6.实验完毕将仪器设备擦净。将原始记录交给指导教师签字后方可离开实验室。 遇到疑难或异常情况应及时询问指导教师,不得擅自违章处理。
七、实验数据整理
1.CO2比容的确定
实验中由于CO2的质量m不便测定,承受玻璃的内径d也不易测准,因而只能用间接方
7
法确定V值:
因为二氧化碳在20℃,100ata(102bar)时,比容v?0.00117mkg即:
33vco2
因为
h(20℃,100ata)=
00?Am?h0??4md?0.00117mkg
K?mh?V0.00117(常数)
则任意情况下二氧化碳的比容: v?h?h0?h ?mKA h :水银柱上顶端的刻度
h0 :水银柱上任意位置的刻度 k :质面比
所以,只要在实验中测得t=20℃, p=100ata时的h0值,计算出k值后,其它任意状态下的比容V值均可求得。
2.列数据表及绘制P-V图。
实验数据计算整理后,绘制出实际CO2气体P-V的关系图。
图3--1 二氧化碳的P-V-t
的标准曲线
8
P
V
CO2气体P-V的关系图
八、实验报告的要求
1. 简述实验目的、任务及实验原理。
2. 记录实验过程的原始数据(实验数据记录表)。
3. 根据实验得出的数据结果,计算整理并画出二氧化碳P-V-t的关系图。
九 、思考题:
1. 为什么加压时,要足够缓慢地摇动活塞杆而使加压足够缓慢进行?若不缓慢加压,
会出现什么问题?
2. 卸压时为什么不能直接开启油杯阀门。
9
t=20℃ 表压 高度 P H bar mm V??HK表3-1实验数据记录表 t=31.1℃ 观察现象 表压 高度 V??H 观察现象 KP H bar mm m 3 t=40℃ 表压 P bar 高度 H mm V??HK 观察现象 m 3kgkgm 3kg30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 99
10