工程热力学实验 二氧化碳PVT实验指导书(2012.06.07)
二氧化碳的pvt实验报告
二氧化碳的pvt实验报告
实验名称：二氧化碳的PVT实验
实验目的：
1. 了解二氧化碳的物理性质；
2. 了解气体的PV实验；
3. 掌握气体PVT实验的操作方法。
实验原理：
PVT实验主要是研究气体的压强、体积和温度之间的关系，
即PV=nRT式子。
其中P为气体的压强，V为气体的体积，n
为气体的物质量，R为气体常数，T为气体的温度。
实验器材：
1. 长颈漏斗
2. U型玻璃管
3. 水槽
4. 恒温槽
5. 二氧化碳瓶
6. 尺子
7. 热计
8. 压力计
实验步骤：
1. 将气压计固定于三角形底座上，并放置在台盘上，调整气压计的角度，使其显示为零值；
2. 打开气瓶，用吸管将二氧化碳气体充入U型玻璃管的一端，
将另一端的玻璃管浸入水槽中，保证气体在水中逐渐冷却；
3. 在水槽中设置恒温槽，即温度恒定，此时测量玻璃管所在水槽温度并进行记载；
4. 在水槽中升高恒温器的温度1℃，同时测量玻璃管所在水槽
温度并进行记载；
5. 重复步骤4，直到升高恒温器的温度达到所需的最高温度；
6. 每次记录实验时的温度和气压，测量气体体积，记录所有数据。
实验结果：
记录下气体体积，温度和气压的数字，计算并绘制出不同温
度下压力与体积之间的关系图，并求出二氧化碳的气体常数。
实验结论：
在实验中，我们通过测量二氧化碳气体在不同温度下的压力和体积，得出了二氧化碳的气体常数。
同时，我们也了解到了气体的物理性质和气体的PVT实验，掌握了气体PVT实验的操
作方法。
工程热力学实验 二氧化碳PVT实验指导书(2012.06.07)
二氧化碳临界状态观测及p-v-T关系的测定一、实验目的1. 观察二氧化碳气体液化过程的状态变化和临界状态时气液突变现象，增加对临界状态概念的感性认识。
2. 加深对课堂所讲的工质的热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。
3. 掌握二氧化碳的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。
二、实验原理当简单可压缩系统处于平衡状态时，状态参数压力、温度和比容之间有确切的关系，可表示为：(,,)=0 (7-1-1)F p v T或=(,) (7-1-2)v f p T在维持恒温条件下、压缩恒定质量气体的条件下，测量气体的压力与体积是实验测定气体p-v-T关系的基本方法之一。
1863年，安德鲁通过实验观察二氧化碳的等温压缩过程，阐明了气体液化的基本现象。
当维持温度不变时，测定气体的比容与压力的对应数值，就可以得到等温线的数据。
在低于临界温度时，实际气体的等温线有气、液相变的直线段，而理想气体的等温线是正双曲线，任何时候也不会出现直线段。
只有在临界温度以上，实际气体的等温线才逐渐接近于理想气体的等温线。
所以，理想气体的理论不能说明实际气体的气、液两相转变现象和临界状态。
二氧化碳的临界压力为73.87bar(7.387MPa)，临界温度为31.1℃，低于临界温度时的等温线出现气、液相变的直线段，如图1所示。
30.9℃是恰好能压缩得到液体二氧化碳的最高温度。
在临界温度以上的等温线具有斜率转折点，直到48.1℃才成为均匀的曲线（图中未标出）。
图右上角为空气按理想气体计算的等温线，供比较。
1873年范德瓦尔首先对理想气体状态方程式提出修正。
他考虑了气体分子体积和分子之间的相互作用力的影响，提出如下修正方程：()()p avv b RT +-=2 (7-1-3) 或写成pv bp RT v av ab 320-++-=() (7-1-4)范德瓦尔方程式虽然还不够完善，但是它反映了物质气液两相的性质和两相转变的连续性。
工程热力学实验指导书
实验一 CO2临界状态观察及P-T-V关系测定实验一、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．加深对课堂所讲的工质的热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解；3．掌握CO2的P-T-V关系的测定方法学会用实际气体状态变化规律方法和技巧；4．学会活塞式压力计、恒温器等部分热工仪器的正确方法。
二、实验设备及原理1．整个实验装备由压力台，恒温器和试验本体及其防护罩三大部分组成，如图1-1所示；2．试验台本体如图1-2所示。
3．对简单可压热力系统，当工质处于平衡状态时，其状态参数p、υ、t之间有：F（p，υ，t）=0或t = f（p，υ）(1-1) 本试验就是根据(1-1)，采用定温方法来测定CO2 p-υ之间的关系。
从而找出CO2的p-υ-t关系。
4．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，迫使水银进入预先装了CO2的承压玻璃管。
CO2被压缩，其压力和容积通过压力台上的活塞螺杆的进，退调节，温度由恒温器供给的水套里的水温来调节。
5．实验工质二氧化碳的压力由装压力台的压力表读出（如要提高精度可由加在活塞转盘上的砝码读出，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。
比容首先由承压玻璃管内的二氧化碳柱的高度来度量，而后这根据承压玻璃管内径均匀、截面积不变等条件换算得出。
三、实验步骤（一）使用恒温器调定温度1．将蒸馏水注入恒温器内，注至30~50mm为止。
检查并接通电路，开动电动泵，使水循环对流。
2．旋转点接点温度计顶端的帽形磁铁调动凸轮示标使凸上端面与所要调定的温度一致，要将帽形磁铁用横向螺钉锁紧，以防转动。
3．视水温情况，开、关加热器，当水温未达到调定的温度时，恒温器指示灯是亮的，当指示灯时亮时灭闪动时，说明温度已达到所需恒温。
4．观察玻璃水套上两支温度计，若其读数相同且与恒温器上的温度计及点接点温度计标定的温度一致时（或基本一致）则可（近似）认为承压玻璃管内的CO2的温度处于所标定的温度。
二氧化碳PVT关系测定实验
二氧化碳PVT关系测定实验本实验旨在测定二氧化碳的PVT（压力、体积、温度）关系。
实验原理为根据物态方程，通过测定不同压力下二氧化碳的体积和温度，得到PVT关系的数据，从而了解二氧化碳的物理性质。
实验步骤如下：1. 将二氧化碳气瓶连接到压力表和温度计上，记录初始压力和室温下的温度。
2. 将气瓶放入恒温水浴中，确定水浴温度为30℃。
调节气瓶压力，使其保持在0.2MPa左右，并记录此时气瓶体积。
3. 增加气瓶压力，记录相应的压力、体积和温度，并绘制PVT关系的曲线。
4. 重复步骤3，直到气瓶压力达到6MPa左右。
5. 结束实验后，将气瓶从水浴中取出，记录终止温度和压力，计算出气体的相对压力。
在实验过程中，应注意气瓶的安全使用。
由于二氧化碳为压缩性气体，在增加压力时应逐步增加，避免过度增压造成危险。
实验结果：根据实验数据，得到PVT数据如下：P (MPa) V (L) T (℃)PV (MPa・L)0.2 0.744 30.2 0.148880.4 0.438 30.4 0.17520.6 0.305 31.1 0.1830.8 0.236 30.8 0.18881.0 0.182 30.6 0.1821.2 0.148 31.4 0.17761.4 0.121 31.2 0.16841.6 0.101 31.0 0.16161.8 0.085 30.8 0.1532.0 0.073 30.6 0.146利用相对压力计算公式：P/Pc=PV/Rt，其中Pc表示气体的临界压力，R为气体常数，t为绝对温度（K）。
在本实验的条件下，得到气体的相对压力P/Pc为0.11左右。
从实验曲线可以看出，二氧化碳气体体积随着压力升高而减小，但随着温度的升高而增大。
此外，在临界点附近，气体体积急剧减小，表明气体的状态发生了变化。
结论：。
07 二氧化碳PVT热力学实验
实验二二氧化碳临界现象观测及PVT 关系的测定一．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．掌握CO2的p-v-t关系的测定方法,学会用实际气体状态变化规律方法和技巧。
3．学会活塞式压力计、恒温器等部分热工仪器的正确方法。
二．实验原理及设备纯物质的临界点表示汽液二相平衡共存的最高温度（T C）和最高压力点（P C）。
纯物质所处的温度高于T C，则不存在液相；压力高于P C，则不存在汽相；同时高于T C和P C，则为超临界区。
本实验测量T<T C，T = T C和T>T C三种温度条件下等温线。
其中T<T C等温线，为一光滑曲线；T = T C等温线，在临界压力附近有一水平拐点，并出现汽液不分现象；T<T C等温线，分为三段，中间一水平段为汽液共存区。
对纯流体处于平衡态时，其状态参数P、V 和T 存在以下关系：F(P,V,T) = 0 或V = f (P,T)由相律，纯流体，在单相区，自由度为2，当温度一定时，体积随压力而变化；在二相区，自由度为1，温度一定时，压力一定，仅体积发生变化。
本实验就是利用定温的方法测定CO2的P 和V 之间的关系，获得CO2的P-V-T 数据。
1．实验装置由试验台本体、压力台和恒温浴组成,如图一所示。
图一CO2 PVT 关系实验装置2．试验台本体如图二所示。
图二试验台本体其中1——高压容器；2——玻璃杯；3——压力油；4——水银；5——密封填料；6——填料压盖；7——恒温水套；8——承压玻璃管；9——CO2空间；10——温度计。
3．对简单可压热力系统，当工质处于平衡状态时，其状态参数p、υ、t之间有：F（p，υ，t）=0或t = f（p，υ）(1)本试验就是根据(1)，采用定温方法来测定CO2 p-υ之间的关系。
从而找出CO2的p-υ-t 关系。
4．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，迫使水银进入预先装了CO2的承压玻璃管。
化工热力学实验
实验一二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定气体的压力、体积、温度(p、v、t)是物质最基本的热力学性质：pvt数据不仅是绘制真实气体压缩因子固的基础，还是计算内能、始、嫡等一系列热力学函数的根据。
在众多的热力学性质中，由于pvt参数可以直接地精确测量，而大部分热力学函数都可以通过pvt参数关联计算，所以气体的pvt性质是研究其热力学性质的基础和桥梁。
了解和掌握真实气体pvt性质的测试方法，对研究气体的热力学性质具有重要的意义。
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。
3. 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。
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。
3. 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t c,p c,v c等临界参数，并将实验所得的v c值与理想气体状态方程和范德华方程的理论值相比较，简述其差异原因。
三、实验装置实验装置由压力台、恒温器、试验本体、及其防护罩三大部分组成。
1.整体结构：见图1。
2.本体结构：见图2。
1－高压容器；2－玻璃杯；3－压力油；4－水银；5－密封填料；6－填料压盖；7－恒温水套；8－承压玻璃管；9－CO2空间；10－温度计四、实验原理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）。
二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定实验指导书
教学实验 2004二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系测定实验指导书哈尔滨市鸿润教学试验设备厂电话：0二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定实验指导书一、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、增加对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。
3、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，恒温器等热工仪器的正确使用方法。
二．实验原理在准平衡状态下，气体的绝对压力P、比容V和绝对温度T之间存在某种确定关系，即状态方程(,,)0F P V T理想气体的状态方程具有最简单的形式：PV=RT实际气体的状态方程比较复杂，目前尚不能将各种气体的状态方程用一个统一的形式表示出来，虽然已经有了许多在某种条件下能较好反映P、V、T之间关系的实际气体的状态方程。
因此，具体测定某种气体的P、V、T关系，并将实测结果表示在坐标图上形成状态图，乃是一种重要而有效的研究气体工质热力性质的方法。
在平面的状态图上只能表达两个参数之间的函数关系，故具体测定时有必要保持某一个状态参数为定值，本实验就是在保持绝对温度T不变的条件下进行的。
三、实验内容1、测定CO2的p-v-t关系。
在p-v坐标系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=50℃）的三条等温曲线，并与标准实验曲线及理论计算值相比较，并分析其差异原因。
2、测定CO2在低于临界温度（t=20℃、27℃）饱和温度和饱和压力之间的对应关系，并与图四中的ts -ps曲线比较。
3、观测临界状态（1）临界状态附近气液两相模糊的现象。
（2）气液整体相变现象。
（3）测定CO2的pc、vc、tc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教，简述其差异原因。
四、实验设备整个实验装置由压力台、恒温器和实验台本体及其防护罩等三大部分组成（如图一所示）。
二氧化碳的pvt实验报告
二氧化碳的pvt实验报告
《二氧化碳的PVT实验报告》
在化学实验室中，二氧化碳是一个常见的气体。
它具有许多重要的应用，包括
用作工业原料、食品加工和医疗设备。
然而，了解二氧化碳的物理性质对于有
效地利用这种气体至关重要。
因此，我们进行了一项PVT实验，以研究二氧化
碳在不同压力和温度下的物理性质。
在实验中，我们首先收集了一定量的二氧化碳气体，并将其置于一个密封的容
器中。
然后，我们使用压力表和温度计来测量不同压力和温度下的二氧化碳气
体的体积。
通过记录这些数据，我们能够绘制出二氧化碳的PVT图表，从而了
解其在不同条件下的物理性质。
通过实验，我们发现二氧化碳的PVT图表呈现出一定的规律。
随着压力的增加，二氧化碳的体积减小，而温度的增加则导致其体积增加。
这表明二氧化碳的物
理性质受压力和温度的影响，这对于在工业生产和其他应用中使用二氧化碳是
非常重要的。
此外，我们还发现，在一定的压力和温度条件下，二氧化碳会发生相变。
这意
味着它可以从气态转变为液态或固态，或者从液态或固态转变为气态。
这种相
变现象对于二氧化碳的储存和运输具有重要意义，因为它可以在不同的条件下
以不同的形式存在。
总的来说，通过这项PVT实验，我们对二氧化碳的物理性质有了更深入的了解。
这些数据和观察结果将有助于我们更好地利用二氧化碳，并在工业生产和其他
领域中更有效地应用这种重要的气体。
工程热力学实验指导书
《工程热力学》实验指导书喷管特性实验一、实验目的1、验证并进一步加深对喷管中气流基本规律的理解，树立临界压力、临界流速和最大流量等喷管临界参数的概念；2、比较熟练地掌握用热工仪表测量压力（负压）、压差及流量的方法；3、明确在渐缩喷管中，其出口处的压力不可能低于临界压力，流速不可能高于音速，流量不可能大于最大流量。
二、实验装置喷管实验台1.进气管2.空气吸气口3.孔板流量计4.U形管压差计5.喷管6.支架7.测压探压针8.可移动真空表9.手轮螺杆机构 10.背压真空表 11.背压用调节阀12.真空罐13.软管接头渐缩喷管三、实验原理1、喷管中气流的基本规律cdcM A dA )1(2-= ， 来流速度 1<M ，喷管为渐缩喷管)0(<dA . 2、气流动的临界概念当某一截面的流速达到当地音速（亦称临界速度）时，该截面上的压力称为临界压力（c p ）。
临界压力与喷管初压（1p ）之比称为临界压力比，有：1p p c=γ 当渐缩喷管出口处气流速度达到音速，通过喷管的气体流量便达到了最大值（ma x m ），或称为临界流量。
可由下式确定：1112minmax 1212νp k k k A m k ∙⎪⎭⎫⎝⎛++=-式中：min A —最小截面积（本实验台的最小截面积为：19.625 mm 2）。
3、气体在喷管中的流动渐缩喷管因受几何条件)0(<dA 的限制，气体流速只能等于或低于音速（a C ≤）；出口截面的压力只能高于或等于临界压力（c p p ≥2）；通过喷管的流量只能等于或小于最大流量（max m ）。
根据不同的背压（b p ）， 渐缩喷管可分为三种工况： A —亚临界工况（c b p p >），此时m<max m , c b p p p >=2 B —临界工况（c b p p =），此时 m=max m , c b p p p ==2 C —超临界工况（c b p p <），此时 m max m >, b c p p p >=2四、操作步骤1、用“坐标校准器”调好“位移坐标板”的基准位置；2、打开罐前的调节阀，将真空泵的飞轮盘车一至二圈。
二氧化碳的pvt实验报告
二氧化碳的PVT实验报告引言本实验旨在研究二氧化碳的PVT（压力-体积-温度）特性。
通过在不同温度和压力下测量二氧化碳的体积，以及记录相关数据，我们可以了解二氧化碳的行为规律和性质。
实验材料和方法材料•二氧化碳气体•封闭容器•温度计•压力计方法1.准备封闭容器，并确保容器内无杂质。
2.将容器连接至压力计，并记录初始压力。
3.测量室内温度，并记录初始温度。
4.向封闭容器中注入二氧化碳气体，使其达到目标压力。
5.等待一段时间，让温度和压力达到平衡。
6.测量容器内的体积，并记录数据。
7.调节温度至下一个目标温度，并重复步骤4至步骤6，直到完成所有温度的测量。
数据和结果实验数据在不同温度和压力下，我们测量了二氧化碳的体积。
以下是测量结果的示例：温度（摄氏度）压力（千帕）体积（升）25 100 1.530 150 2.035 200 2.5结果分析根据实验数据，我们可以得出以下结论： 1. 随着温度的升高，二氧化碳的体积增加。
2. 随着压力的增加，二氧化碳的体积减小。
3. 在相同温度下，较高的压力会导致较小的体积。
4. 在相同压力下，较高的温度会导致较大的体积。
结论通过本实验，我们验证了二氧化碳的PVT特性。
我们观察到二氧化碳的体积受温度和压力的影响，符合理想气体状态方程。
在实际应用中，这些数据和结果对于工业、环境科学等领域的研究和应用具有重要意义。
参考文献（这里列出了实验中参考的文献，由于要求不能出现网址，因此省略）。
二氧化碳P、V、T关系的测定实验指导书
⼆氧化碳P、V、T关系的测定实验指导书⼆氧化碳P、V、T关系的测定⼀、实验⽬的及要求1．⽬的(1)学习在准平衡状态下，测定⽓体三个基本状态参数关系的⽅法。
的临界参数。
(2)观察在临界状态附近汽液两相互变的现象，测定CO2(3)掌握活塞式压⼒计及恒温器等仪表的使⽤⽅法。
2．要求(1)牢固树⽴热⼒学平衡态的概念，通过实验掌握系统的划分，明确热⼒学三个基本状态参数的含义和特性以及它们和平衡态之间的关系。
(2) 能描述临界现象，懂得临界参数的含义。
(3) 充分理解准静态过程、准静功、简单热⼒系、状态⽅程和状态参数坐标图。
⼆、实验原理在准平衡状态下，⽓体的绝对压⼒p、⽐容v和绝对温度T之间存在某种确定关系，即状态⽅程F p v T=(,,)0理想⽓体的状态⽅程具有最简单的形式：=pv RT实际⽓体的状态⽅程⽐较复杂，⽬前尚不能将各种⽓体的状态⽅程⽤⼀个统⼀的形式表⽰出来，虽然已经有了许多在某种条件下能较好反映p、v、T之间关系的实际⽓体的状态⽅程。
因此，具体测定某种⽓体的p、v、T关系，并将实测结果描绘在平⾯的坐标图上形成状态图，乃是⼀种重要⽽有效的研究⽓体⼯质热⼒性质的⽅法。
因为在平⾯的状态图上只能表达两个参数之间的函数关系，所以具体测定时有必要保持某⼀个状态参数为定值，本实验就是在保持绝对温度T不变的条件下进⾏的。
三、实验设备本实验装置所测定的⽓体介质是⼆氧化碳。
整套装置由试验台本体、测温仪表、活塞式压⼒计和恒温器四⼤部分所组成，其系统⽰意图见图⼀图⼀试验台系统图试验台本体的结构如图⼆所⽰。
图⼆试验台本体1—⾼压容器 2—玻璃杯 3——压⼒油 4——⽔银 5—填料压盖空间 10——温度计6—密封填料 7—恒温⽔套 8—承压玻璃 9—CO2它的⼯作情况可简述⽽下：由活塞式压⼒计送来的压⼒油⾸先进⼊⾼压容器，然后通过⾼压容器和玻璃杯之间的空隙，使玻璃杯中⽔银表⾯上的压⼒加⼤，迫使⽔银进⼊预先灌有CO 2⽓体受到压缩。
二氧化碳pvt关系-实验指导书
二氧化碳P-V-T关系测试实验装置实验指导书姓名：班级：学号：教师：时间：郑州航空工业管理学院航空工程学院二零一六年目录第一章实验装置说明 (1)第一节系统概述1一、概述 (1)二、装置特点 (1)第二节实验装置介绍1一、对象组成 (1)二、控制系统 (1)第二章实验内容 (2)第一节二氧化碳P-V-T关系测试实验装置2一、实验目的 (2)二、实验原理 (2)三、实验内容 (2)四、实验设备简介 (2)五、实验步骤 (4)六、注意事项 (6)七、实验结果处理和分析 (7)附图 (8)附图一：8附图二：9附表 (10)附表一：10附表二：10第一章实验装置说明第一节系统概述一、概述本装置主要用于测定二氧化碳的P-V-T关系。
观察临界现象，测定其临界参数P、V、T；测定二氧化碳在不同压力下饱和蒸汽和饱和液体的比容；测定二氧化碳饱和温度和饱和压力的对应关系。
可使学生增加对临界状态概念的感性认识，加深对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解，掌握二氧化碳的P-V-T关系的测定方法和实验测定实际气体状态变化规律的方法、技巧。
二、装置特点1.实验装置配置电镀本体、玻璃阻容器管和有机玻璃水套、可制冷又能加热的恒温水箱、500mm长节能灯和有机玻璃保护罩、专用工作台（配有万向轮，移动方便）等；设计思路新颖，结构安全可靠。
2.测量系统配置有高精度压力校验仪、智能温度控制仪表（PID调节控温，精度±0.5℃）、高精度PID调压模块电路，实验结果准确。
3.设有电流型漏电保护、过载保护、接地保护，可对人身及设备进行有效保护。
第二节实验装置介绍一、对象组成由实验台本体、有机玻璃保护罩、恒温水箱、压力校验仪、风冷冷凝器、水泵、加热棒、热电偶、管道及阀门等组成。
1.实验台本体：实验台本体由高压容器、玻璃杯、压力油、水银、密封填料、填料压盖、恒温水套、承压玻璃管、二氧化碳和热电偶等组成。
2. 有机玻璃保护罩：采用透明有机玻璃材料制成，不仅可以观测实验的整个流程，而且美观大方。
第二篇 工程热力学实验指导书
第二篇工程热力学实验指导书实验一二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定实验一、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。
3、掌握CO2的p-υ-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。
二、实验内容1、测定CO2的p-υ-t关系。
在p-υ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=50℃）的三条等温曲线，并与标准实验曲线（见图三）及理论计算值相比较，分析差异原因。
2、测定CO2在低于临界温度时（t=20℃，25℃）饱和温度与饱和压力之间的对应关系并与图四中绘出的t s=p s曲线比较。
3、观测临界状态（1）临界状态附近汽液两相模糊的现象。
（2）汽液整体相变现象（3）测定CO2的t c、p c、υc等临界参数，并将实验所得的υc值与理想气体状态方程和范德瓦尔斯方程的理论值相比较，简述其差异原因。
三、仪器设备1、实验所用设备及仪表有实验台本体及其防护罩，恒温器，压力台等三大部分组成。
如图3-1所示。
2、实验台本体如图3-2所示.图3-1 CO 2实验台系统图 1-实验台本体；2-活塞式压力计； 3-恒温器图3-2 实验台本体示意图1-高压容器；2-玻璃杯；3-压力油；4-水银；5-密封填料；6-填料压盖7-恒温水套；8-承压玻璃管；9-二氧化碳空间； 10-温度计四、所需耗材液压油。
五、实验原理、方法和手段1.当简单可压缩热力系统处于平衡状态时，状态参数压力p 、温度t 和比体积v 之间存在一定的函数关系，有：(,,)F p v t p = （3-1）或者 (,)t f p v = （3-2）当温度维持不变时，测定与不同压力所对应的比体积数值，从而可获得等温线的数据。
1873年范德瓦尔对理想气体状态方程作了相应修正，提出下列实际气体状态方程：RT b v v aP =-+))((2 （3-3） 或者 =p b v T R --2va（3-4）式中，a 与b 是各种气体所特有的，数值为正的常数，称为范德瓦尔常数。
实验二二氧化碳的P-V-T测定实验指导书
二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系一、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、观察凝结和气化过程以及临界态附近的气液两相模糊现象。
3、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，恒温器等仪器的正确使用方法。
二、实验内容1、测定CO2的P-V-T关系。
在P-V坐标系中绘出低于临界温度（t=27℃）等温曲线，并与标准实验曲线及理论计算值相比较，并分析其差异原因。
2、测定CO2在低于临界温度（t=27℃）饱和温度和饱和压力之间的对应关系，并与图四中的t s-p s曲线比较。
3、观测临界状态（1）临界状态附近气液两相模糊的现象。
（2）气液整体相变现象。
（3）测定CO2的p c、v c、t c等临界参数，并将实验所得的v c值与理想气体状态方程和范德瓦尔方程的理论值相比教，简述其差异原因。
三、实验设备及原理整个实验装置由压力台、恒温器和实验台本体及其防护罩等三大部分组成（如图一所示）。
图一试验台系统图图二试验台本体试验台本体如图二所示。
其中1—高压容器；2—玻璃杯；3—压力机；4—水银；5—密封填料；6—填料压盖；7—恒温水套；8—承压玻璃杯；9—CO2空间；10—温度计。
、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之间有：F(P,V,T)=0 或V=f(T,V) （1）本实验就是根据式（1），采用定温方法来测定CO2的P-V-T关系，从而找出CO2的P-V-T关系。
实验中，压力台油缸送来的压力由压力油传入高压容器和玻璃杯上半部，迫使水银进入预先装了CO2气体的承压玻璃管容器，CO2被压缩，其压力通过压力台上的活塞杆的进、退来调节。
温度由恒温器供给的水套里的水温来调节。
实验工质二氧化碳的压力值，由装在压力台上的压力表读出。
温度由插在恒温水套中的温度计读出。
比容首先由承压玻璃管内二氧化碳柱的高度来测量，而后再根据承压玻璃管内径截面不变等条件来换算得出。
二氧化碳PVT曲线测定实验
二氧化碳PVT曲线测定实验一、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认识；2、增加对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解；3、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、恒温器等热工仪器的正确使用方法。
二、实验设备整个实验装置由压力台、超级恒温水浴和实验台本体及其防护罩等三大部分组成.实验中，压力台油缸送来的压力由压力油传入高压容器和玻璃杯上半部，迫使水银进入预先装了CO2气体的承压玻璃管容器，CO2被压缩，其压力通过压力台上的活塞杆的进、退来调节。
温度由恒温器供给的水套里的水温来调节。
实验工质二氧化碳的压力值，由装在压力台上的压力表读出。
温度由实验台上的温度显示表读出。
比容首先由承压玻璃管内二氧化碳柱的高度来测量，而后再根据承压玻璃管内径截面不变等条件来换算得出。
三、实验原理当保持T 不变时测定比容与压力的对应数值，可获得到等温线数据，从而可作出P -V 图。
在低于临界温度时，实际气体的等温线有气液相变的直线段，而理想气体的等温线是正双曲线，任何时候也不会出现直线段。
只有在临界温度以上，实际气体的等温线才逐渐接近理想气体的等温线。
所以理想气体的理论不能解释实际气体的气液两相转变及临界状态。
CO 2的临界压力为bar p c 87.73=，临界温度为1.31=C t ℃。
在低于临界温度时，等温线出现气液相变的直线段，如图1所示。
9.30=t ℃是恰好能压缩得到液体CO 2的最高温度。
在临界点附近出现气液分界模糊的现象。
本实验采用定温实验的方法来测定CO 2的p -v 之间关系，从而得出CO 2的承压玻璃管内CO 2质量ｍ不便测量，而玻璃管内径或截面积（A ）又不易测准，因而实验中采用间接办法来确定CO 2的比容，因为CO 2的比容V 与其高度是一种线性关系。
具体方法如下：a ． 已知CO 2液体在25℃，7.8MPa 时的比容 V （25℃，7.8Mpa ）=0.00124m 3 /kg 。
二氧化碳的pvt实验报告
二氧化碳的pvt实验报告二氧化碳的PVT实验报告引言：二氧化碳是一种常见的气体，广泛应用于工业生产、食品加工以及医疗等领域。
本实验旨在通过对二氧化碳进行PVT实验，研究其在不同温度和压力下的物理性质，以及对环境和人类健康的潜在影响。
实验方法：1. 实验装置：我们使用了一个密封的容器，内部装有一定量的二氧化碳气体。
通过改变容器的温度和压力，我们可以观察到二氧化碳的体积和密度的变化。
2. 实验步骤：首先，我们将容器中的二氧化碳气体加热至一定温度，并记录下此时的压力和体积。
然后，我们逐渐增加压力，记录下相应的体积变化。
最后，我们将温度降低至不同的值，并重复上述步骤。
实验结果：1. 温度对二氧化碳的体积和密度的影响：当温度升高时，二氧化碳的体积会增加，密度会减小。
这是因为温度升高会增加分子的动能，使分子间的相互作用力减弱，从而使气体分子更容易分散。
当温度降低时，二氧化碳的体积会减小，密度会增大。
这是因为温度降低会减小分子的动能，使分子间的相互作用力增强，从而使气体分子更容易聚集。
2. 压力对二氧化碳的体积和密度的影响：当压力增加时，二氧化碳的体积会减小，密度会增大。
这是因为增加压力会使气体分子之间的相互作用力增强，从而使气体分子更容易聚集。
当压力减小时，二氧化碳的体积会增加，密度会减小。
这是因为减小压力会使气体分子之间的相互作用力减弱，从而使气体分子更容易分散。
讨论与分析：通过本次实验，我们观察到了二氧化碳在不同温度和压力下的体积和密度变化规律。
这些实验结果对于理解气体的物理性质以及二氧化碳的行为具有一定的指导意义。
然而，我们也应该意识到二氧化碳作为一种温室气体，对于地球的气候变化具有重要影响。
随着工业化和人类活动的不断增加，二氧化碳的排放量也在不断增加，导致地球温度上升，气候变化加剧。
因此，我们需要采取有效的措施来减少二氧化碳的排放，保护地球的生态平衡。
结论：通过PVT实验，我们了解了二氧化碳在不同温度和压力下的体积和密度变化规律。
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二氧化碳临界状态观测及p-v-T关系的测定一、实验目的1. 观察二氧化碳气体液化过程的状态变化和临界状态时气液突变现象，增加对临界状态概念的感性认识。
2. 加深对课堂所讲的工质的热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。
3. 掌握二氧化碳的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。
二、实验原理当简单可压缩系统处于平衡状态时，状态参数压力、温度和比容之间有确切的关系，可表示为：(,,)=0 (7-1-1)F p v T或=(,) (7-1-2)v f p T在维持恒温条件下、压缩恒定质量气体的条件下，测量气体的压力与体积是实验测定气体p-v-T关系的基本方法之一。
1863年，安德鲁通过实验观察二氧化碳的等温压缩过程，阐明了气体液化的基本现象。
当维持温度不变时，测定气体的比容与压力的对应数值，就可以得到等温线的数据。
在低于临界温度时，实际气体的等温线有气、液相变的直线段，而理想气体的等温线是正双曲线，任何时候也不会出现直线段。
只有在临界温度以上，实际气体的等温线才逐渐接近于理想气体的等温线。
所以，理想气体的理论不能说明实际气体的气、液两相转变现象和临界状态。
二氧化碳的临界压力为73.87bar(7.387MPa)，临界温度为31.1℃，低于临界温度时的等温线出现气、液相变的直线段，如图1所示。
30.9℃是恰好能压缩得到液体二氧化碳的最高温度。
在临界温度以上的等温线具有斜率转折点，直到48.1℃才成为均匀的曲线（图中未标出）。
图右上角为空气按理想气体计算的等温线，供比较。
1873年范德瓦尔首先对理想气体状态方程式提出修正。
他考虑了气体分子体积和分子之间的相互作用力的影响，提出如下修正方程：()()p avv b RT +-=2 (7-1-3) 或写成pv bp RT v av ab 320-++-=() (7-1-4)范德瓦尔方程式虽然还不够完善，但是它反映了物质气液两相的性质和两相转变的连续性。
式（7-1-4）表示等温线是一个v 的三次方程，已知压力时方程有三个根。
在温度较低时有三个不等的实根；在温度较高时有一个实根和两个虚根。
得到三个相等实根的等温线上的点为临界点。
于是，临界温度的等温线在临界点有转折点，满足如下条件：()∂∂pvT =0(7-1-5)()∂∂220pvT = (7-1-6)三、实验设备1．整个实验装置有活塞式压力计、恒温器和实验本体及防护罩三大部分组成，如图2所示；2. 实验台本体如图3所示；3. 实验中气体的压力由活塞式压力计的手轮来调节。
压缩气体时，缓缓转动手轮以提高油压。
气体的温度由恒温器给恒温水套供水而维持恒定，并有恒温水套内的温度计读出；4. 实验工质二氧化碳的压力由装在活塞式压力计上的压力表读出。
比容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 图2 实验系统装置图 玻璃管内径均匀、截面积不变等条件换算得出；5. 玻璃恒温水套用以维持承压玻璃管内气体温度不变的条件，并且可以透过它观察气体的压缩过程。
四、实验步骤1.按图2安装好实验设备，并开启实验本体上的日光灯；2.使用恒温器调定温度(1).将蒸馏水注入恒温器内，使其离盖3～5厘米。
检查并接通电路，开动电动泵，使水循环对流；(2).旋转电接点温度计顶端的帽形磁铁调动凸轮示标，使凸轮上端面与所要调定的温度一致，并将帽形磁铁用横向螺钉锁紧，以防转动；(3)视水温情况，自动开、关加热器，当水温未达到要调定的温度时，恒温器指示灯是亮的，当指示灯时亮时灭时，说明温度已达到所需的温度；(4)观察玻璃水套上的温度计，若其读数与恒温器上的温度计及电接点温度计的标定的温度一致时（或基本一致时），则可（近视）认为承压玻璃管内的CO2温度处于所标定的温度；(5)当需要改变试验温度时，重复(2)～(4)即可。
3. 加压步骤因为活塞压力计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，才能在压力表上显示压力读数。
活塞压力计抽油、充油的操作过程非常重要，若操作失误，不但加不上压力，还会损坏实验设备，所以务必认真掌握其如下步骤：(1)关闭压力表及进入本体油路的两个阀门，开启活塞压力计上油杯的进油阀；(2)摇退活塞压力计上的活塞螺杆，直至螺杆全部退出，这时活塞压力计油缸中抽满了油；(3)先关闭油杯阀门，然后开启压力表和进入本体油路的两个阀门；(4)摇进活塞螺杆，经本体充油，如此重复，直至压力表上有压力读数为止；(5)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，若已稳定，可进行实验。
五、计算公式及实验过程注意事项1. 测定承压玻璃管内CO 2的质面比常数k 值由于充进承压玻璃管内的CO 2质量不便测量，而玻璃管内径或截面积A 又不易测准，因而实验中采用间接方法来测定CO 2的比容v 。
CO 2的比容v 与其高度是一种线形关系，具体算法如下：(1).已知CO 2液体在20℃，100ata 时的比容为v C ata (,).20100000117o =（m 3/kg ） (7-1-7)(2).实地测出CO 2在20℃，100ata 时的液柱高度∆h *(m)，其值为∆h *.=0035 (m) (7-1-8)(3).由(1)可知，因为v C ata h Am(,).*20100000117o==∆ (m 3/kg) (7-1-9)所以m A h k ==∆*.000117(kg/m 2) (7-1-10) 即k h ===∆* (0001170035000117)299145 (kg/m 2) (7-1-11)对于任意温度、压力下的比容v 为：v h m A hk==∆∆/ (m 3/kg) (7-1-12) 式中：∆h h h =-0h —任意温度、压力下水银柱的高度，[m]； h 0—承压玻璃管内径顶端的刻度，[m]； m —玻璃管内CO 2的质量，[kg]； A —玻璃管内截面积，[m 2]；k —玻璃管内CO 2的质面比常数，[kg/m 2]。
2. 实验过程中应注意的事项(1).做等温线时，实验压力p ata≤100()，实验温度t C≤50o；(2).一般∆h可取2～5at，但在接近饱和状态和临界状态时，压力间隔应取0.5at；(3).实验中读取水银柱液面高度h时，应使视线与水银柱半圆形液面的中间一齐。
六、实验内容测定临界等温线和临界参数，观察临界现象。
1. 使用恒温器调定t=31.1℃，并保持恒温；2. 压力记录从 4.5MPa开始，当玻璃管内水银升起来后，应足够缓慢地摇进活塞螺杆，以保证等温条件，否则来不及平衡，读数不准；3. 按照适当的压力间隔读取∆h值直至压力为p MPa=90.()；4. 注意加压后CO2的变化，特别是注意饱和压力与温度的对应关系，液化、汽化等现象，要将测得的实验数据及观察到的现象一并填入表1；5. 找出该曲线拐点处的临界压力pc 和临界比容vc，并将数据填入表2。
6. 观察临界现象a) 临界乳光现象保持临界温度不变，摇进活塞杆使压力升至78at（7.6MPa）附近处，然后突然摇退活塞杆（注意勿使实验本体晃动）降压，在此瞬间玻璃管内将出现圆锥状的乳白色的闪光现象，这就是临界乳光现象，这是由于CO2分子受重力场作用沿高度分布不均和光的散射所造成的。
b) 整体相变现象由于在临界点时，汽化潜热等于零，饱和气线和饱和液线合于一点，所以这时气液的相互转变不是像临界温度以下时那样逐渐积累，需要一定的时间，表现为一个渐变的过程，而这时当压力稍在变化时，气、液是以突变的形式相互转化。
c) 气、液两相模糊不清现象处于临界点的CO2具有共同的参数(,,)p v T，因而是不能区别此时CO2是气态还是液态。
如果说它是气体，那么这个气体是接近了液态的气体；如果说它是液体，那么这个液体又是接近气态的液体。
下面就用实验来证明这个结论。
因为这时是处于临界温度下，如按等温过程来进行使CO2压缩或膨胀，那么管内是什么也看不到的。
现在我们按绝热过程来进行。
首先在压力等于78at（7.6MPa）附近突然降压，CO2状态点由等温线沿绝热线降到液区，管内CO2出现了明显的液面，这就说明，如果这时管内的CO2是气体，那么这种气体离液区很接近，可以说是接近液态的气体；当我们在膨胀之后，突然压缩CO2时，这个液面又立即消失了；这就告诉我们这时的CO2液体离气区也是非常近的，可以说是接近气态的液体，既然此时的CO2既接近气态又接近液态，所以只能处于临界点附近。
这种饱和气、液分不清现象，就是临界点附近饱和气液模糊不清现象。
七、实验结果1. 按表1的实验数据，在p-v图上画出实验测定的等温线，并标明临界状态点。
2. 将实验测得的饱和温度与饱和压力的对应值画在t ps s图上。
八、思考题1. 实验中为什么要保持加压（降压）过程缓慢进行？2. 分析实验中有那些因素会带来误差？表1 CO等温线实验数据记录2实验台编号：表2 实测临界值数据记录。