一、實驗原理
氣體的定壓比熱容可以通過熱力學(xué)第一定律來測定。在氣體等壓流動過程中,如果氣體不對外做功,且位能和動能的變化可以忽略不計,那么氣體焓值的變化就等于它從外界吸收的熱量。定壓比熱容的公式為:
Cp=mΔTQ
其中:
Cp 是氣體的定壓比熱容(單位:kJ/(kg⋅K)),
Q 是氣體吸收的熱量(單位:kJ),
m 是氣體的質(zhì)量流量(單位:kg/s),
ΔT 是氣體的溫升(單位:K)。
實驗中,通過測量氣體的進(jìn)出口溫度、體積流量以及電加熱器的功率,可以計算出氣體吸收的熱量,進(jìn)而求得定壓比熱容。
二、系統(tǒng)組成
氣體定壓比熱測定系統(tǒng)通常由以下幾部分組成:
風(fēng)機:提供穩(wěn)定的氣流,確保實驗過程中氣體的連續(xù)流動。
流量計:測量氣體的體積流量,通常采用濕式氣體流量計,可以同時測量干球溫度和濕球溫度(或飽和溫度),用于計算氣體的含濕量。
比熱儀主體:包括加熱裝置、均流裝置、測溫裝置等,用于對氣體進(jìn)行加熱并測量其進(jìn)出口溫度。
電功率調(diào)節(jié)及測量系統(tǒng):調(diào)節(jié)電加熱器的功率,并測量其實際輸入功率。
數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng):記錄實驗數(shù)據(jù),如溫度、流量、功率等,并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計算。
三、技術(shù)指標(biāo)
DB-QDBR 氣體定壓比熱測定儀



一、實驗?zāi)康模?/span>
1.了解氣體定壓比熱測定儀的基本原理及構(gòu)造。
2.熟悉本實驗中的溫度、壓力、流量、濕度的測量方法。
3.分析本實驗產(chǎn)生誤差的原因及減小誤差的可能途徑。
4.可測量300攝氏度以下空氣的定壓比熱。
5.掌握由基本數(shù)據(jù)計算出比熱值,并計算空氣的比定壓熱容。
二、主要配置:
低噪音鼓風(fēng)機,真空渡瓦瓶比熱測定本體及支架,精度±0.2濕式氣體流量計及差壓計和干濕溫度計,加熱調(diào)節(jié)溫度控制箱一臺,內(nèi)有:精密溫度數(shù)顯儀表(配有鎧裝熱電偶),功率測量數(shù)顯儀表,電子集成調(diào)壓模塊,可配套不銹鋼實驗臺等。
三、技術(shù)參數(shù):
1、輸入電源:單相AC220V±10% 50Hz,功率200W。
2、比熱容測定儀本體由內(nèi)壁鍍銀的多層杜瓦瓶、電加熱器(100W)組成,本體加熱最高溫度:≦300℃。
3、濕式氣體流量計:額定流量:0.5m3/h,容積:5L/r,配有U型壓力計和溫度計。
4、低噪聲鼓風(fēng)機:轉(zhuǎn)速2800r/min ,功率120W,風(fēng)量3.2m3/min ,風(fēng)壓490Pa。
5、溫度測量:測量系統(tǒng)配置有智能溫度控制儀表(PID調(diào)節(jié)控溫,精度 ±0.2℃),高精度PID調(diào)壓模塊電路。
6、外形尺寸約:1400×500×1600mm
2.熟悉本實驗中的溫度、壓力、流量、濕度的測量方法。
3.分析本實驗產(chǎn)生誤差的原因及減小誤差的可能途徑。
4.可測量300攝氏度以下空氣的定壓比熱。
5.掌握由基本數(shù)據(jù)計算出比熱值,并計算空氣的比定壓熱容。
二、主要配置:
低噪音鼓風(fēng)機,真空渡瓦瓶比熱測定本體及支架,精度±0.2濕式氣體流量計及差壓計和干濕溫度計,加熱調(diào)節(jié)溫度控制箱一臺,內(nèi)有:精密溫度數(shù)顯儀表(配有鎧裝熱電偶),功率測量數(shù)顯儀表,電子集成調(diào)壓模塊,可配套不銹鋼實驗臺等。
三、技術(shù)參數(shù):
1、輸入電源:單相AC220V±10% 50Hz,功率200W。
2、比熱容測定儀本體由內(nèi)壁鍍銀的多層杜瓦瓶、電加熱器(100W)組成,本體加熱最高溫度:≦300℃。
3、濕式氣體流量計:額定流量:0.5m3/h,容積:5L/r,配有U型壓力計和溫度計。
4、低噪聲鼓風(fēng)機:轉(zhuǎn)速2800r/min ,功率120W,風(fēng)量3.2m3/min ,風(fēng)壓490Pa。
5、溫度測量:測量系統(tǒng)配置有智能溫度控制儀表(PID調(diào)節(jié)控溫,精度 ±0.2℃),高精度PID調(diào)壓模塊電路。
6、外形尺寸約:1400×500×1600mm
氣體定壓比熱實驗介紹:
氣體定壓比熱實驗旨在測量氣體在恒定壓力下的比熱容。比熱容是描述物質(zhì)吸收或釋放熱量時溫度變化的物理量,對于理解物質(zhì)熱學(xué)性質(zhì)具有重要意義。以下是該實驗的一般步驟和注意事項:
一、實驗準(zhǔn)備
實驗裝置:包括氣體容器、加熱器、溫度計、壓力計、流量計等。確保所有設(shè)備都已正確安裝并校準(zhǔn)。
實驗氣體:選擇待測定的氣體,如空氣、氮氣或二氧化碳等。
二、實驗步驟
將氣體容器固定在實驗臺上,并將加熱器、溫度計、壓力計等連接到氣體容器上。
打開氣體容器,充入一定量的實驗氣體,并關(guān)閉容器。
設(shè)定加熱器的功率,使氣體在恒定壓力下加熱。同時,記錄加熱過程中氣體的溫度和壓力變化。
當(dāng)氣體溫度達(dá)到穩(wěn)定后,記錄此時的溫度、壓力和加熱功率。
改變加熱器的功率,重復(fù)步驟3和4,以獲得不同加熱功率下氣體的溫度和壓力數(shù)據(jù)。
通過分析實驗數(shù)據(jù),計算氣體的定壓比熱容。
三、注意事項
在實驗過程中,要確保氣體容器的密封性良好,防止氣體泄漏。
加熱器應(yīng)平穩(wěn)加熱,避免溫度驟變對實驗結(jié)果的影響。
實驗中要注意安全,避免高溫和高壓對實驗人員和設(shè)備造成傷害。