二氧化碳临界状态观测及PVT关系测定实验ppt课件
二氧化碳临界现象观测及PVT关系的测定
临界点附近时，汽化热接近于零，饱和蒸汽线与饱和液体线接近合于一点。此时汽液的 相互转变不象临界温度以下时那样逐渐积累，需要一定的时间，表现为一个渐变过程；而是 当压力稍有变化时，汽液是以突变的形式相互转化。
c. 汽液二相模糊不清现象
处于临界点附近的 CO2 具有共同的参数（P，V，T），不能区别此时 CO2 是汽态还是液 态。如果说它是气体，那么，这气体是接近液态的气体；如果说它是液体，那么，这液体又 是接近气态的液体。下面用实验证明这结论。因为此时是处于临界温度附近，如果按等温过 程，使 CO2 压缩或膨胀，则管内什么也看不到。现在，按绝热过程进行，先调节压力处于 7.4 MPa（临界压力）附近，突然降压（由于压力很快下降，毛细管内的 CO2 未能与外界进 行充分的热交换，其温度下降），CO2 状态点不是沿等温线，而是沿绝热线降到二相区，管 内 CO2 出现了明显的液面。这就是说，如果这时管内 CO2 是气体的话，那么，这种气体离 液相区很近，是接近液态的气体；当膨胀之后，突然压缩 CO2 时，这液面又立即消失了。 这就告诉我们，这时 CO2 液体离汽相区也很近，是接近气态的液体。这时 CO2 既接近气态， 又接近液态，所以只能是处于临界点附近。临界状态流体是一种汽液不分的流体。这就是临 界点附近汽液二相模糊不清现象。
1． 观测 CO2 临界状态现象，增加对临界状态概念的感性认识； 2． 加深对纯流体热力学状态：汽化、冷凝、饱和态和超临流体等基本概念的理解； 测定 CO2 的 PVT 数据，在 PV 图上绘出 CO2 等温线； 3． 掌握低温恒温浴和活塞式压力计的使用方法。
二．实验原理
纯物质的临界点表示汽液二相平衡共存的最高温度（TC）和最高压力点（PC）。纯物质 所处的温度高于 TC，则不存在液相；压力高于 PC，则不存在汽相；同时高于 TC 和 PC，则 为超临界区。本实验测量 T<TC，T = TC 和 T>TC 三种温度条件下等温线。其中 T<TC 等温线， 为一光滑曲线；T = TC 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<TC 等温线，分为三段，中间一水平段为汽液共存区。
实验十六 二氧化碳临界状态观测及p
实验十六二氧化碳临界状态观测及p-V-T关系测定一、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、加深对理论课所讲的工质的热力学状态：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、实验原理对于真空气体，因分子间引力的作用，若把实验温度降到一定程度后，将会出现液化现象，如果对真空气体的pVT行为作一完整的测定。
就能进一步反应出真空气体的液化过程及另一重要的物理性质——临界点。
如图1所示，以CO2为例所测的p-V标准曲线图，分析真实气体的性质。
图1 CO2的P—V关系图对理想气体p-V m图上的恒温线应为“pV m= RT = 常数”的曲线，不同温度只是对应的常数不同而已。
然而，对于真空气体，恒温线一般分为三种类型：即T > T c、T = T c、T < T c （T c为临界温度）。
对CO2来说，分类的的温度界线是31.1℃。
对简单可压缩系统，当工质处于平衡状态时，其状态分布函数p、V之间有：f ( p、V、T )= 0，或T =( p、V )。
本实验就是根据上式，采用等温方法来测定CO2的p、V之间的关系从而找出CO2的p-V-T的关系。
三、实验设备及说明1、整个实验装置由压力台、恒温器和试验台本体及其防护罩三大部分组成，如图二所示。
图2 CO2试验系统图1-恒温水浴2-恒温水套3-温度计4-承压玻璃管（水银、CO2）5-摇把6-压力计7-油杯阀门进8-进本体油路的控制阀门9-压力表阀门10-高压容器11-油缸2、实验中由压力台送来的压力油进入高压容器的玻璃杯上部，有水银进入预先装带CO2气体的承压玻璃管CO2被压缩。
其中容积是通过压力台上的活塞杆的进退来调节，温度由恒温器供水夹套里的水温来调节。
3、实验工质二氧化碳的压力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。
二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定试验
气液相平衡实验
一、实验目的
1、掌握常压下互溶体系汽液平衡数据的测试方法。
2、用阿贝折光仪分析汽、液相组成：确定液相组成的活度系数与组成的关系。
二、实验原理
用循环法测量互溶体系汽液平衡数据，溶液在蒸馏器A中加热沸腾。
产生的蒸馏经过蒸汽导管冷凝在接收器B中，又经过液体导管返回蒸馏器A中蒸馏，故此循环，最终达到一个稳定状态，此时蒸馏器A中产生的组成和量恒定不变，蒸馏器的沸腾温度也不会变，即达到了汽液平衡的温度，称为平衡温度，分别从蒸馏器和接受器中取样分析其浓度即得到平衡液相和汽相的组成。
溶液的组成采用测折光率的方法分析。
折光率是物质的一个特征数值，溶液的折光率与组成，温度有关。
因此预先通过测定已知浓度的溶液在一定温度下的光率，做出折射率，组成工作曲线，然后再由汽液平衡样品的折射率从曲线上内插确定浓度。
二、实验设备。
二氧化碳临界状态观测及p-v-T关系实验
二氧化碳临界状态观测及p-v-T关系实验1.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-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。
2.实验装置（1）整个实验装置由压力台，恒温器和试验本体及其防护罩三大部分组成，（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 之间有：F(p，v，T) = 0或 T = f (p，v)， 1）本试验就是根据式1)，采用定温方法来测定CO2的p-v之间的关系。
从而找出CO2的p-v-T之间的关系。
（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力台上的活塞的进、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由装在压力台上的压力表读出(如要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，而后再根据承压玻璃内径均匀、截面积不变等条件换算得出。
3.实验步骤（1）按图1.1装好试验设备，并开启试验本体上的日光灯。
（2）使用恒温器调定温度（3）①将蒸馏水注入恒温器内，注至离盖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，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电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。
二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系测定实验演示教学
二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系测定实验实验报告评分13系 07级第二大组实验室力一楼日期2010-03-24姓名钟伟PB07013076实验题目：二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系测定实验CO临界状态的观测方法，增加对临界状态概念的感性认识实验目的：了解2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CO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掌握2法和技巧学会活塞式压力计、恒温器等热工仪器的正确使用方法。
实验原理和装置:整个实验装置由压力台、恒温器和试验台本体及其防护罩等三大部分组成（如图所示）。
试验台本体如图所示。
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：()0fE或()v pt,= (1)t,,=vp本试验就是根据式（1），采用定温方法来测定2CO 的p-v 之间的关系，从而找出2CO 的p-v -t 关系。
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2CO 气体的承压玻璃管，2CO 被压缩，其压力和容积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，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均匀、截面不变等条件换算得出。
实验步骤：1. 按图1装好试验设备，并开启试验本体上的日光灯2. 恒温器准备及温度调定① 将蒸镏水注入恒温器内，注至离盖30~50mm 。
检查并接通电路，开动电动泵，使水循环对流。
图 21 – 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。
恒温水恒温水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，再将帽形磁铁用横向螺钉锁紧，以防转动。
二氧化碳临界状态观测及pvT关系试验课件
结果分析
分析测试数据，得出 PVT关系曲线和相关 参数。
CHAPTER 04
二氧化碳临界状态与pvt关系 的联系
二氧化碳临界状态对pvt关系的影响
相变压力变化
在二氧化碳的临界点，气液相的 压力趋于一致，导致pvt关系发生
显著变化。
密度和体积变化
随着温度和压力的增加，二氧化碳 的密度和体积在临界点附近有突变 ，对pvt关系产生影响。
二氧化碳临界状态的定义
定义
重要性
二氧化碳临界状态是指气体在一定温 度和压力下，达到饱和状态后，无法 继续溶解或液化，呈现一种特殊的物 理状态。
二氧化碳临界状态在气体压缩、制冷 、能源利用等领域具有广泛应用，对 于热力学研究和工业应用具有重要意 义。
特征
在临界状态下，二氧化碳的密度、粘 度、热导率等物理性质发生显著变化 ，表现出与常规气体状态不同的特性 。
工业应用
在实际工业过程中，掌握二氧化 碳的临界状态和pvt关系有助于 优化生产过程，降低能耗和排放
。
CHAPTER 05
结论
研究成果总结
二氧化碳临界状态观测
通过实验，我们成功观测到了二氧化碳在临界状态下的物理特性。实验数据显示，二氧化 碳在临界点附近表现出显著的温度和压力变化，这验证了相变现象的存在。
温度传感器
用于测量温度。
高压PVT测试仪
用于模拟不同压力 和温度下的PVT关 系测试。
压力传感器
用于测量压力。
待测流体
石油、天然气或相 关流体。
试验步骤
准备样品
将待测流体盛装在样 品容器中。
设定参数
设定所需的压力和温 度参数。
开始测试
启动高压PVT测试仪 进行测试。
CO2 临界状态观测及PVT关系测试
已经求出K=28.21kg/m3,则可以求出任意温度、压力下二氧化碳的比容：V=Δh/k 求出结果见下表：表2-不同温度下P-V 关系20℃ 27.5 ℃ 31.7℃ 37℃ h(cm)v(m3/k g)P(MP a)h(cm) v(m3/kg)P(MPa )h(cm) v(m3/kg)P(MP a)h(cm)v(m3/k g)P(MPa)5.79 0.00124 8.736.20 0.00138 8.41 14.23 0.00423 6.82 8.36 0.00215 8.89 5.90 0.001287.54 6.38 0.00145 7.30 12.17 0.0035 7.02 9.52 0.002568.51 6.03 0.00132 6.21 6.48 0.00148 6.919.01 0.00238 7.19 10.60 0.00294 8.01 6.14 0.00136 5.81 6.60 0.00152 6.60 8.09 0.00205 7.21 14.49 0.00432 7.31 6.18 0.00138 5.57 8.910.002346.607.43 0.00182 7.61 16.26 0.00495 6.9 7.40 0.00181 5.57 11.21 0.00316 6.60 7.39 0.00188.15 18.59 0.00578 6.49 8.90 0.00234 5.57 13.42 0.00394 6.60 7.32 0.00178 8.6 20.80 0.00656 6.19 16.80 0.00514 5.57 16.42 0.00501 6.29 19.88 0.00623 5.25 19.52 0.00611 5.79 21.39 0.00677 5.11 21.02 0.00664 5.50 23.820.00763 4.80根据此表作图，便可以得到实验测得的等温线，如图2所示：456789100.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.009图2-实验测得等温线附上标准等温线（文献查得）如图3所示:图3-标准等温线将两图进行对比并分析原因：可以观察到所得图能够大体上反映出标准图的整体趋势，较为相似。
二氧化碳临界状态观测及pvt关系测定
二氧化碳临界状态观测及pvt关系测定概述二氧化碳（CO2）是一种广泛应用于许多领域的重要工业气体。
为了深入了解其行为和特性，需要进行相应的实验研究。
本文旨在介绍CO2的临界状态观测和PVT（压力、容积、温度）关系测定的方法及其结果。
实验设计实验的首要部分是测定CO2的临界状态。
临界点是物理学和化学学中的基本概念之一，指的是物质在特定温度和压力下变成气相或液相的条件下的状态。
在CO2的临界状态下，液体和气体之间的界面将消失，即液体和气体将具有相同的密度和折射率。
CO2的临界状态可以通过变压法或变温法两种方法来测定。
变压法：首先将CO2装入一个加热器中，然后使用恒定的体积发生器将空气推出。
当CO2的压力高于临界点压力时，CO2的压缩率将减少。
当压力低于临界点时，CO2的压缩率将增加。
通过不断改变压力，直到找到压力等于临界点压力的点，记录相应的体积和温度。
随着压力逐渐逼近临界点，CO2的密度将不断增加，因此固定的体积将能够容纳更多的物质。
同时，CO2的均压率也会随着温度的升高而下降。
变温法：在该方法中，CO2的压力将保持不变。
随着温度逐渐升高，CO2的密度将不断减小，因此具有相同体积的CO2气体将占据更大的空间。
当温度达到临界点时，CO2的密度将达到其最小值，并且液体和气体阶段不再区分。
此时，测定相应的体积和温度。
第二个实验目的是测定CO2的PVT关系。
这被认为是将实验测量的温度、压力和容积数据和理论计算之间的比较。
通过这些测量，可以确定物质的状态方程和其他要素，这可以用于预测物质的特性和行为。
测量过程为了进行实验，使用石英玻璃管作为高压容器，该容器可以在高达300个大气压的压力下工作，并且具有胶带衬里以确保材料的完整性。
之后将必要量的CO2注入其中，并通过自然升温达到目标温度。
然后，通过记录压力和容积的变化来跟踪CO2的状态。
结果和讨论CO2的临界点压力被测定为7.4 MPa，临界温度为31.2℃。
二氧化碳pvt关系测定及其临界状态观测
二氧化碳pvt关系测定及其临界状态观测二氧化碳的PVT关系是指其在压力（P）、体积（V）和温度（T）之间的相互关系。
测定二氧化碳的PVT关系是了解其物理性质的重要手段，对于工业过程控制、气体储存运输、环境监测等领域具有重要意义。
要测定二氧化碳的PVT关系，通常需要采用实验方法。
在实验中，可以通过控制温度、压力和体积等参数，测量二氧化碳在不同条件下的物理性质，如密度、比热容、热导率等。
通过这些测量数据，可以推导出二氧化碳的PVT关系。
在测定二氧化碳的PVT关系时，需要注意其临界状态。
临界状态是物质在特定温度和压力下的特殊状态，此时物质的气相和液相界限消失，无法通过常规方法区分气态和液态。
二氧化碳的临界状态具有以下特点：1.临界温度：二氧化碳的临界温度为31.1℃。
当温度高于临界温度时，无论压力如何，二氧化碳都只表现为气态；当温度低于临界温度时，随着压力的升高，二氧化碳将逐渐呈现液态。
2.临界压力：二氧化碳的临界压力为7.38MPa。
当压力高于临界压力时，无论温度如何，二氧化碳都只表现为液态；当压力低于临界压力时，随着温度的升高，二氧化碳将逐渐呈现气态。
在测定二氧化碳的PVT关系时，需要注意控制实验条件，特别是温度和压力，以避免达到临界状态。
一旦达到临界状态，二氧化碳的气液相界限消失，常规的测量方法将无法准确测定其PVT关系。
为了观测二氧化碳的临界状态，可以采用高温高压实验设备。
在这些实验设备中，可以将二氧化碳置于高温高压的环境中，并通过监测其物理性质的变化来观测其临界状态。
需要注意的是，由于临界状态的特殊性，观测过程中需要采用特殊的测量方法和仪器，如光电容积仪、超声波流量计等。
除了实验观测外，还可以通过理论计算来预测二氧化碳的PVT 关系和临界状态。
常用的理论模型包括理想气体状态方程、范德瓦尔方程等。
通过将这些理论模型应用于二氧化碳的PVT关系计算中，可以预测其在不同条件下的物理性质和行为特性。
综上所述，二氧化碳的PVT关系测定及其临界状态观测是了解其物理性质的重要手段。
二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定
二氧化碳临界状态观测及p-v-t关系测定一．实验目的1.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_C、V_C、T_C）；2.测定二氧化碳在不同压力下饱和蒸汽和饱和液体的比容；3.测定二氧化碳饱和温度和饱和压力的对应关系。
二．技术参数1.高压容器用45号钢一次性加工成型，表面采用镀铬处理，内部装有玻璃容器；2.白色透明有机玻璃保护罩，35cm×35cm×70.5cm；3.照明日光灯：节能灯管，功率：15W色调RR；4.压力校验仪：配有压力表、油杯、检验压力范围0-60MPa，基本误差：实际测量值的±0.05%，可设定最高压力，比容：0.001～0.012m^3⁄kg；5.精密压力表：型号DAYOUU-150,表盘同时显示MPa测量范围0-16MPa和kgf/cm²测量范围0-160kgf/cm²基本误差±0.4%；6.恒温水箱：白色12mm厚PP板制作而成，外形尺寸：33cm×22cm ×32cm，内设两根1000W的加热棒和铜-康铜的热电偶，温度显示分辨率0.1℃，恒温水箱可调节控温，控温精度±1℃；7.温度传感器：铜-康铜的热电偶，测温范围-40～133℃，Ⅰ级精度，数显温度表温度显示分辨率0.1℃；8.制冷系统：实验台配备压缩机制冷系统，可提供0-50℃实验所需水温，制冷机组可快速降温，降温温度可以自行设定低于环境的实时温度。
制冷系统配备1HP制冷压缩机，环保氟利昂/R134a，制冷剂压力表、高低压断路器、毛细管、制冷系统铜管、钛合金蒸发器盘管、风冷冷凝器；9.循环水泵：供恒温水循环用，交流220V、流量：600L/H 扬程7M，电机功率28.8W；10.温控仪：输出规格采用4～20mA；11.刻度管最小分度值：1mm；12.装置外形尺寸：1180×630×1590mm。
二氧化碳临界状态观测及PVT关系测定实验
二氧化碳临界状态观测及P-V-T 关系测定实验————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：ﻩ实 验 报 告评分13系 07级 第二大组 实验室力一楼 日期2010－0３-２4姓名 钟伟ＰB0７013076实验题目：二氧化碳临界状态观测及P-Ｖ-T 关系测定实验实验目的:了解2CO 临界状态的观测方法，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2CO 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 学会活塞式压力计、恒温器等热工仪器的正确使用方法。
实验原理和装置：整个实验装置由压力台、恒温器和试验台本体及其防护罩等三大部分组成(如图所示)。
试验台本体如图所示。
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: ()0,,=t v p E 或 ()v p f t ,=（１)本试验就是根据式（1）,采用定温方法来测定2CO 的p-v 之间的关系，从而找出2CO 的p －v －t 关系。
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2CO 气体的承压玻璃管，2CO 被压缩,其压力和容积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,由装图 21 – 高压容器2 – 玻璃杯3 – 压力油4 – 水银5 – 密封填料6 – 填料压盖恒温水恒温水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均匀、截面不变等条件换算得出。
实验步骤：1. 按图1装好试验设备,并开启试验本体上的日光灯2. 恒温器准备及温度调定① 将蒸镏水注入恒温器内,注至离盖3０~50mm 。
二氧化碳临界状态观测及p-v-T关系实验
实验十二氧化碳临界状态观测及p-v-T关系实验一,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.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-v-T的关系的测定方法,学会用实验测量气体状态及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=℃)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,分析差异原因.2.测定CO2在低于临界温度时(t=20℃和t=25℃)饱和温度与饱和压力之间的对应关系,并与图中绘出的ts - ps曲线比较.3.观测临界状态(1)临界乳光.(2)临界状态附近汽液两相模糊的现象.(3)汽液整体相变现象.(4)测定CO2的临界参数tc,pc,vc,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较,简述其差异原因.三,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10-1所示.图10-1 CO2实验台系统图2.实验台本体如图10-2所示,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) (10-1)本实验就是根据式(10-1),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.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.5.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.四,实验步骤1.按图装好实验设备,并开启实验台本体上的日光灯.2.使用恒温器调定温度(1)将蒸镏水注入恒温器内,注至离盖3-5cm为止,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,使凸标上端面与所要确定的温度一致,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,当水温未达到要调定的温度时,恒温器指标灯是亮的,当指标灯时亮时暗闪动时,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电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CO2的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. 加压前的准备: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,不但加不上压力还会损坏实验设备,所以务必认真掌握其步骤如下:(1)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.图10-2 实验台本体(2)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.(3)先关闭油杯前期门,然后开启压力表和进入本体油路的两阀门.(4)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.(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,即可进行实验.4.做实验的原始记录及注意事项(1)设备数据记录:仪器:仪表的名称,型号,规格,量程,精度.(2)常规数据记录:室温,大气压,实验环境情况等.(3)测定承压玻璃管内CO2的质面比常数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比体积v与其高度是一种线性关系,具体如下:a)已知CO2溶液在20℃,10MPa时的比体积v(20℃,10MPa)=kgb)如前操作,实测本CO2在20℃,10MPa时的CO2液柱高度 h(m)(注意玻璃水套上刻度的标记方法).c)由a)可知:∵v(20℃, 10 MPa)mhA= = kgm/∴)/(3mkgKhAm==故任意温度,压力下CO2的比体积为)/(/3kgmKhAmhv==式中: 0hhh =h —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(4)实验中应注意以下几点:a)做各条定温线时,实验压力p≤10MPa实验温度t≤50 (℃).b)一般,取h时压力间隔可取但在接近饱的状态时和临界状态时,压力间隔应取为 MPa.c)在实验中读取水银柱液面高度的读数时要注意使视线与水银柱半圆型液面的中部相齐.5.测定低于临界温度t=20℃时的定温线(1)将恒温器调到t=20℃并保持恒温.(2)压力记录从开始,当玻璃管内水银升起来后,应缓慢地摇进活塞螺杆,保证定温条件,否则来不及平衡,读数不准.(3)按照适当的压力间隔取h值直至压力p=10MPa.(4)注意加压后,CO2的变化,特别是注意饱和压力与饱和温度的对应关系,液化,汽化等现象,要将测得的实验数据观察到的现象一并填入表1.(5)测定t=25℃,t=27℃下饱和温度与饱和压力的对应关系.6.测定临界等温线和临界参数,临界现象观察(1)仿照5的方法测出临界等温线,并在该曲线的零点处找出临界压力pc和临界比体积vc,将数据填入表1.(2)临界现象观察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附近处,然后突然摇退活塞杆(注意勿使实验台本体晃动)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,可以反复几次,来观察这一现象.b)整体相变现象由于在临界点时,汽化潜热为零,饱的汽线和饱和液线合于一点,所以此时汽液的相互转变不是象临界温度以下时那样表现为一个渐变的过程,而是当压力稍有变化,汽,液即以突变的形式相互转化.c)汽,液两相模糊不清现象处于临界点时CO2是气态还是液态的如果说它是气体,那么这个气体是接近于液态的气态;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,如果按等温线过程进行来使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是气体的话,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CO2液体离气区也是非常近的,可以说是接近气态的液体,即此时的CO2既接近气态又接近液态,处于临界点附近.可以这样说:临界状态下饱和汽,液分不清.这就是临界点附近饱和汽液模糊不清的现象.7.测定高于临界温度t=50℃时的等温线,要将数据填入表1.表1 CO2等温实验原始记录t=20℃ t=℃(临界) t=50℃p(MPa) hKhv=现象 p(MPa) hKhv=现象p(MPa) hKhv=现象5…10做出各条等温线所需时间分钟分钟分钟五,绘制等温曲线并比较1.按表1的数据,仿照图10-3在p-v 图上绘出三条等温线.2.将实验测得的等温线与图10-3所示的标准等温线比较;并分析之间的差异及原因.3.将实验测得的饱和温度与饱和压力的对应值与图10-4绘出的ts-ps曲线相比较.4.将实验测定的临界比体积vc与理论计算值一并填入表2并分析其间的差异及原因.图10-3表2 临界比体积vc[m3/kg]标准值实验值cccpRTv=cccpRTv83=图10-4 CO2饱和温度与饱和压力关系曲线六,实验报告1.简述实验原理及过程.2.各种数据的原始记录.3.实验结果整理后的图表.4.分析比较等温曲线的实验值与标准值之间的差异及原因,分析比较临界比体积的实验值与标准值及理论计算之间的差异及原因.5.实验收获及改进意见.。
二氧化碳临界状态观测及pvt关系
二氧化碳临界状态观测及pvt关系
二氧化碳（CO2）的临界状态是指在一定的温度和压力下，液体和气体之间的界限消失，无法区分为液体或气体状态的状态。
临界状态的温度和压力被称为临界温度和临界压力。
观测二氧化碳的临界状态可以通过实验测量来完成。
一种常用的方法是使用高压容器和温度控制设备，逐渐增加二氧化碳的压力和温度，同时观察二氧化碳的物态变化。
当达到临界温度和临界压力时，液体和气体之间的界限消失，二氧化碳呈现出一种特殊的状态。
PVT关系是指压力（Pressure）、体积（Volume）和温度（Temperature）之间的关系。
在临界状态下，PVT关系发生明显的变化。
例如，在临界温度和临界压力下，二氧化碳的体积会急剧增大，接近无限大，压力也会急剧下降。
此时，二氧化碳的物理性质与液体和气体都有所不同，称为超临界流体。
研究二氧化碳的临界状态和PVT关系对于理解和应用超临界流体具有重要意义。
超临界流体在化学工业、材料科学、环境保护等领域有广泛的应用，例如超临界流体萃取、超临界干燥等。
实验1 二氧化碳临界状态观测
实验1二氧化碳临界状态观测及P-V-T关系实验1.实验目的1）观察凝结和气化过程；2）观察临界台附近的气液两相模糊现象；3）观察超临界压力下加热或冷却时的气液两相连续变化过程；4）测定某温度下CO2的饱和蒸汽压及饱和气、液两相的密度；5）测定CO2的临界参数Pc、Vc和Tc；6）测定CO2的P-V-T关系，在P-V图上绘出等温线。
2.实验设备与原理1）整个装置有压力台、恒温器和本体三部分组成，如图1-1所示。
图1-1CO2P-V-T关系测定实验系统图1-2实验台本体2）实验台本体构成如图1-2所示。
3）实验时，由压力台送来高压压力油，进入高压容器和玻璃杯的上半部，压迫水银进入预先装有CO2气体的承压玻璃管，使CO2被压缩，其压力和容积通过压力台上的活塞杆前进或后退进行调节。
温度由恒温器給水套的水温来控制。
4）CO2的压力又装在压力台上的压力表读出，如果要提高精度，可由加在活塞转盘上的平衡砝码读出，并考虑水银柱高度进行修正。
温度由插在恒温水套中的温度计读数，容积则由玻璃管内CO2的高度来衡量。
由于灌进玻璃管内的CO2质量G不便测量，而且玻璃管的内径或截面积A也不易测准（但玻璃管内径是均匀的），所以采用间接法测定CO2的比容ν(m3/kg)。
已知CO2液体在27℃，9MPa时的比容为0.00128m3/kg，实际测出玻璃管内的CO2在27℃，9MPa时的液柱高度为h1(m)，则可列出如下关系式：kg m GAh MPa C /00128.0)9,27((310==ν 所以：常数===)/(00128.031m kg h A G k 即可以把k 作为仪器常数。
在任意温度和压力下CO 2比容则可以用下式计算：khA G h ==/ν 3.实验步骤1）先将恒温器调节到一定温度，使本体维持一定温度。
2）利用活塞式压力计对玻璃容器中的CO 2进行加压，加压时要缓慢转动手轮，使活塞杆缓慢推进压力油进入本体。
玻璃容器内的CO 2受压缩后体积逐渐减小，在此过程中随时记录各个不同压力下的CO 2体积数据。
CO2临界状态观测及p-v-t关系的测定
实验二CO2临界状态观测及p-v-t关系的测定一、实验目的1. 观察CO2临界状态附近气液两相界限模糊的现象，测定临界状态参数，增强对临界状态的感性认识。
2. 观察汽液整体相变的现象。
3. 掌握用定温法测定CO2的p-v-t关系。
二、实验原理简单可压缩系统处于平衡态时，状态参数压力、温度和比容之间有确定关系，可表示为F（p，v，T）= 0 或v = f（p，T）保持温度不变，测定比容与压力的对应数值，就可得到等温线的数据。
在不同温度下对CO2气体进行压缩，将此过程画在p-v图上，可得到如图1所示的CO2p-v-t关系曲线。
当温度低于临界温度t c时，该CO2实际气体的等温线有气液相变的直线段。
随着温度的升高，相变过程的直线段逐渐缩短。
当温度增加到临界温度时，饱和液体和饱和气体之间的界限已完全消失，呈现出模糊状态，称为临界状态。
CO2的临界压力p c为7.38MPa ，临界温度t c为31.1℃。
在p-v图上，临界温度等温线在临界点上既是驻点，又是拐点。
临界温度以上的等温线也具有拐点，直到48.1℃才成为均匀的曲线。
图1 CO2的p-v-T 关系三、实验设备图2 实验装置系统1、压缩室本体2、活塞式压力计3、恒温器图3 压缩室本体示意图实验所用的设备和仪器仪表有压缩室本体1、活塞式压力计2、恒温器3、还有压力表和温度计等。
实验装置系统如图2所示。
气体的压力由活塞式压力计2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3给水套供水而维持一定，并由水套内的温度计读出。
压缩气体的压缩室本体由一根预先刻度并封有CO 2气体的承压玻璃管和水银室组成，如图3所示。
承压玻璃管1插入水银室2中，之后，再打开玻璃管下口。
实验时，缓缓转动活塞式压力计2的手轮，逐渐增大压力油室3中的油压，使承压玻璃管中的水银面缓缓上升，压缩承压玻璃管内的CO 2气体。
CO 2气体的体积可由承压玻璃管上的刻度读出。
二氧化碳的PVT关系测定
CO2的PVT关系测定和临界状态观测周韬摘要：测定了CO2的PVT关系，观察了CO2在临界状态的相态变化，并且绘制了CO2的P-Vm图像（等温线）。
关键词：PVT关系，临界状态，等温线。
引言本实验目的是了解物质在实际状态下的PVT关系。
郑立辉[1]等人在“六氟化硫ＰＶＴ关系测定实验教学体会与思考”中认为，二氧化碳的临界温度不高并且临界压力偏高，所以采用六氟化硫进行实验。
由于实验室采用超级恒温槽恒温，临界条件容易控制，并考虑到C02气体无毒无害等原因[2]，所以，仍然采用二氧化碳进行实验。
对于CO2的PVT关系图，刘海力在“常用状态方程描述二氧化碳PVT关系的比较”[3]中对个温度条件下的实验数据进行拟合，并且分别用理想气体状态方程、范德华方程以及R-K方程计算对应条件下的理论值，将几条曲线进行了对比。
认为温度越高、比容越大几种方程越能逼近实验值，在横向对比下，R-K方程能够更加好的与实验数据吻合。
因为R-K方程是范德华方程的改进式，所以，本实验区部分数据进一步用范德华方程和位力方程对实验数据进行拟合，比较出两种方法对实验值的拟合好坏。
1、实验部分1.1原理对于物质的量确定的系统，当处于平衡状态时，其函数p、Vm、T之间存在关系：，该方程描述的是p、Vm、T为坐标的立体曲面。
在不同温度下截取恒温剖面，相交曲线投影在p-Vm平面上，可以得到由一族恒温线组成的p-Vm图。
图1 CO2的p-Vm图[2]温度较高时，将一定量的CO2气体进行加压不能将其液化，等温线是一条平滑的曲线；温度较低是，在加压过程中，会出现气-液相变的过程，等温线有一条水平线段，水平线段的两个端点分别表示互为共轭的饱和气体与饱和液体。
温度从低到高逐渐上升时，在等温线上表示为水平线段逐渐缩短，最后汇聚为一个点，该点即为临界点，该点的温度、压力、体积则相应的分别称为临界温度、临界压力和临界体积。
临界点是物质固有的特征参数，温度低于临界点是气体液化的必要条件。
二氧化碳临界状态观测及PVT关系测定实验ppt课件
本 套的恒温水由恒温浴供给。 体 CO2的压力由装在压力台上
的精密压力表读出（注意： 绝压=表压+大气压），温 度由插在恒温水套中的温度 计读出，比容由CO2柱的高 度除以质面比常数计算得到。
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实验步骤
一、按图1装好实验设备。 二、恒温器准备及温度调节：温度计读数的
温度点温度设定的温度一致时（或基本一 致），则可（近似）认为承压玻璃管内的 CO2的温度处于设定的温度。 三、加压前的准备：压力台抽油、使本体充 油。
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实验步骤
六、测定临界等温线和临界参数，并观察临 界现象：
（1）将恒温水浴调至31.1℃，按上述方法和步骤测出 临界等温线
（2）观察临界现象：a.临界乳光现象 ——Pc附近， 圆锥形的乳白色的闪光现象 。
b.整体相变现象 ——在临界点 ， 汽液是以突变的形式相互转化。
c. 汽液两相模糊不清的现象— —临界状态的流体是一种汽液分不清的流体。
试验台本体实验中由压力台油缸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由高纯度的co2气体的承压玻璃管毛细管co2被压缩其压力和容积通过压力台上的活塞杆的进退来调节
二氧化碳临界状态观测及 PVT关系测定实验
制作人：柠檬茶 学号： 专业：
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实验原理
一、基本概念
➢ 纯物质的临界点表示汽液两相平衡共存的最高温 度（Tc）和最高压力（Pc）点。
h h
m/ A K
h0—承压玻璃管（毛细管）内径顶端的刻度，h —任 意温度、压力下水银柱的高度。
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实验步骤
五、测定低于临界温度t=25℃时的等温线：
t=25℃，并保持恒温。压力在4.40Mpa左右（毛细管 下部出现水银液面）开始读取相应水银柱上液面刻度， 间隔0.3MPa 。第一滴CO2液体出现时，间隔减小为 0.05MPa 。完全液化后，恢复0.3MPa的间隔。直到压力 达到8.0MPa为止。
二氧化碳临界状态观测及PVT关系测定实验
2020 4:50:42 AM04:50:422020/12/10
• 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。12/10/
谢 谢 大 家 2020 4:50 AM12/10/2020 4:50 AM20.12.1020.12.10
• 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。10-Dec-2010 December 202020.12.10
实验装置
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1 所示）。
图1. 试验台系统图
图2. 试验台本体
实验中，由压力台油缸送来 的压力油进入高压容器和玻 璃杯上半部，迫使水银进入 预先装由高纯度的CO2气 体的承压玻璃管（毛细管）， CO2被压缩，其压力和容 积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调节， 水套的恒温水由恒温浴供给。 CO2的压力由装在压力台 上的精密压力表读出（注意： 绝压=表压+大气压），温 度由插在恒温水套中的温度 计读出，比容由CO2柱的 高度除以质面比常数计算得 到。
二氧化碳临界状态观测及 PVT关系测定实验
学号： 专业：
实验原理
一、基本概念
纯物质的临界点表示汽液两相平衡共存的最高温 度（Tc）和最高压力（Pc）点。
纯物质所处的温度高于Tc，无论压力大小，都不 存在液相；压力高于Pc，无论温度高低，都不存 在汽相；同时高于Tc和Pc，则为临界区。
实验原理
实验步骤
七、测定高于临界温度（t=40℃）时的定温 线：将恒温水浴调至40℃，按上述方法和步骤测出临界
等温线
图3. CO2的PV等温线
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1020. 12.10Thursday, December 10, 2020
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实验步骤
六、测定临界等温线和临界参数，并观察临 界现象：
（1）将恒温水浴调至31.1℃，按上述方法和步骤测出 临界等温线
（2）观察临界现象：a.临界乳光现象 ——Pc附近， 圆锥形的乳白色的闪光现象 。
b.整体相变现象 ——在临界点 ， 汽液是以突变的形式相互转化。
c. 汽液两相模糊不清的现象— —临界状态的流体是一种汽液分不清的流体。
二氧化碳临界状态观测及 PVT关系测定实验
制作人：柠檬茶 学号： 专业：
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实验原理
一、基本概念
➢ 纯物质的临界点表示汽液两相平衡共存的最高温 度（Tc）和最高压力（Pc）点。
➢ 纯物质所处的温度高于Tc，无论压力大小，都不 存在液相；压力高于Pc，无论温度高低，都不存 在汽相；同时高于Tc和Pc，则为临界区。
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实验原理
二、理论依据 对纯流体处于平衡状态时，其状态参数P、V、T存在一下关系： F（P,V,T）=0或 V=f（P,T） 由相律，纯物质在单相区内的自由度为2，当温度一定是，体积随压 力而变；在两相区，自由度为1，温度一定，压力一定，饱和液体和 饱和蒸汽体积一定。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。
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实验装置
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1 所示）。
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图1. 试验台系统图
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2.
实验中，由压力台油缸送来
图 的压力油进入高压容器和玻
璃杯上半部，迫使水银进入 预先装由高纯度的CO2气体 的承压玻璃管（毛细管），
试 CO2被压缩，其压力和容积 验 通过压力台上的活塞杆的进、 退来调节。温度由恒温器供 台
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实验步骤
七、测定高于临界温度（t=40℃）时的定温 线：将恒温水浴调至40℃，按上述方法和步骤测出临界
等温线
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图 的 等 温 线
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3. CO2 PV
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给的水套里的水温调节，水
本 套的注意： 绝压=表压+大气压），温 度由插在恒温水套中的温度 计读出，比容由CO2柱的高 度除以质面比常数计算得到。
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实验步骤
一、按图1装好实验设备。 二、恒温器准备及温度调节：温度计读数的
温度点温度设定的温度一致时（或基本一 致），则可（近似）认为承压玻璃管内的 CO2的温度处于设定的温度。 三、加压前的准备：压力台抽油、使本体充 油。
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实验步骤
四、测定承压玻璃管（毛细管）内CO2的质面 比常数K值：间接办法来确定CO2的比容。假定
承压玻璃管（毛细管）内径均匀一致，CO2的比容 与其高度成正比。（单位质量的物质所占有的容积 称为比容，用符号“V”表示。其数值是密度的倒数）
质面比常数
Km h0 A 0.00124
Δh0= h0-h
h h
m/ A K
h0—承压玻璃管（毛细管）内径顶端的刻度，h —任 意温度、压力下水银柱的高度。
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实验步骤
五、测定低于临界温度t=25℃时的等温线：
t=25℃，并保持恒温。压力在4.40Mpa左右（毛细管 下部出现水银液面）开始读取相应水银柱上液面刻度， 间隔0.3MPa 。第一滴CO2液体出现时，间隔减小为 0.05MPa 。完全液化后，恢复0.3MPa的间隔。直到压力 达到8.0MPa为止。