水的饱和蒸汽压力和温度关系实验指导书_539505360

水的饱和蒸汽压力和温度关系

一、实验目的

1.通过水的饱和蒸汽压力和温度关系实验，加深对饱和状态的理解。

2.通过对实验数据的整理，掌握饱和蒸汽P-t关系图表的编制方法。

3.学会压力表和调压器等仪表的使用方法。

物质由液态转变为蒸汽的过程称为汽化过程。汽化过程总是伴随着分子回到液体中的凝结过程。到一定程度时，虽然汽化和凝结都在进行，但汽化的分子数与凝结的分子数处于动态平衡，这种状态称为饱和态，在这一状态下的温度称为饱和温度。此时蒸汽分子动能和分子总数保持不变，因此压力也确定不变，称为饱和压力。饱和温度和饱和压力的关系一一对应。

三、实验方法与步骤

1.熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。

2.将调压器指针调至零位，接通电源。

3.将调压器输出电压调至100V左右，使蒸汽温度升至90℃左右（本步骤由指导教师完成）。

4.将调压器输出电压调至150～170V，待蒸汽压力升至一定值时，将电压降至50～100V

保温（保温电压需要随蒸汽压力升高而升高），待工况稳定后迅速记录水蒸汽的压力和温度。

5.重复步骤3，在0～0.8MPa（表压）范围内实验不少于6次，且实验点应尽量分布均匀。

6.实验完毕后，将调压器指针旋回至零位，断开电源。

7.记录室温和大气压力。

四、数据记录

五、实验总结

1. 绘制P -t 关系曲线

将实验结果绘在坐标纸上，清除偏离点，绘制曲线。

90100110120130140150160

170180T e m p e r a t u r e (℃)

Absolute Pressure (Mpa)

图2 饱和蒸汽与压力曲线

2. 总结经验公式

将实验曲线绘制在对数坐标纸上，则基本上呈一直线，故饱和水蒸汽压力和温度的关系

可近似整理成下列经验公式：

4100P t =

100

120

140

160

180

T e m p e r a t u r e (℃)

Absolute Pressure (Mpa)

图3 饱和蒸汽与压力曲线（对数坐标）

五、实验报告要求

1. 实验装置简图。

2. 原始实验数据，P -t 关系曲线（用坐标纸或打印）。

3. 误差分析，对于系统误差给出对实验装置的改进意见。

六、注意事项

1. 实验装置通电后不得离开。

2. 实验装置设定安全压力为0.8MPa （表压），切不可超压操作。