化工实验中心85月.ppt

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1、化工实验中心85月 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 实验目的实验目的1 1、观察凝结和汽化过程；、观察凝结和汽化过程；、观察凝结和汽化过程；、观察凝结和汽化过程；2 2、观察临界状态附近的气液两相模糊现象；、观察临界状态附近的气液两相模糊现象；、观察临界状态附近的气液两相模糊现象；、观察临界状态附近的气液两相模糊现象；3 3、观察超临界压力下加热或冷却时的气液两相连续变化、观察超临界压力下加热或冷却时的气液两相连续变化、观察超临界压力下加热或冷却时

2、的气液两相连续变化、观察超临界压力下加热或冷却时的气液两相连续变化 过过过过 程；程；程；程；4 4、测定、测定、测定、测定COCO2 2的临界参数的临界参数的临界参数的临界参数PcPc，VcVc，TcTc；5 5、测定、测定、测定、测定COCO2 2的的的的P-V-TP-V-T关系，在关系，在关系，在关系，在P-VP-V图上绘出等温线。图上绘出等温线。图上绘出等温线。图上绘出等温线。实验原理实验原理 实实实实验验验验时时时时，由由由由压压压压力力力力台台台台送送送送来来来来高高高高压压压压压压压压力力力力油油油油，进进进进入入入入高高高高压压压压容容容容器器器器和和和和玻玻玻玻璃璃璃璃杯杯杯

3、杯上上上上半半半半部部部部，压压压压迫迫迫迫水水水水银银银银进进进进入入入入预预预预先先先先装装装装有有有有COCO2 2气气气气体体体体的的的的承承承承压压压压玻玻玻玻璃璃璃璃管管管管，使使使使COCO2 2被被被被压压压压缩缩缩缩，其其其其压压压压力力力力和和和和容容容容积积积积通通通通过过过过压压压压力力力力台台台台上上上上的的的的活活活活塞塞塞塞杆杆杆杆前进或后退进行调解。温度由恒温器给水套的水温来控制。前进或后退进行调解。温度由恒温器给水套的水温来控制。前进或后退进行调解。温度由恒温器给水套的水温来控制。前进或后退进行调解。温度由恒温器给水套的水温来控制。COCO2 2的的的的压压压

4、压力力力力由由由由装装装装在在在在压压压压力力力力台台台台上上上上的的的的压压压压力力力力表表表表读读读读出出出出。温温温温度度度度由由由由插插插插在在在在恒恒恒恒温温温温水水水水套套套套中中中中的的的的温温温温度度度度计计计计读读读读数数数数，容容容容积积积积由由由由玻玻玻玻璃璃璃璃管管管管内内内内的的的的COCO2 2的的的的高高高高度度度度来衡量。来衡量。来衡量。来衡量。实验原理实验原理 由由由由于于于于玻玻玻玻璃璃璃璃管管管管内内内内的的的的COCO2 2总总总总量量量量GG不不不不便便便便测测测测量量量量，而而而而且且且且玻玻玻玻璃璃璃璃管管管管的的的的内内内内径径径径或或或或截截截

5、截面面面面积积积积A A也也也也不不不不宜宜宜宜测测测测准准准准，所所所所以以以以采采采采用用用用简简简简捷捷捷捷法法法法测测测测定定定定COCO2 2的的的的比比比比容容容容v v（mm3 3/kg/kg）。）。）。）。已已已已 知知知知 COCO2 2液液液液 体体体体 在在在在 2020、100atm100atm时时时时 的的的的 比比比比 容容容容 为为为为 0.00117 0.00117 m3/kgm3/kg，实实实实际际际际测测测测出出出出玻玻玻玻璃璃璃璃管管管管内内内内的的的的COCO2 2在在在在2020、100atm100atm时时时时的的的的高高高高度度度度为为为为h h2

6、 2（mm），则可列出如下关系式：），则可列出如下关系式：），则可列出如下关系式：），则可列出如下关系式：v v（2020、100atm100atm）=h=h1 1A/G=0.00117 mA/G=0.00117 m3 3/kg /kg 实验原理实验原理 所以：所以：所以：所以：k=G/A=h k=G/A=h1 1/0.00117(kg/m/0.00117(kg/m3 3)=)=常数常数常数常数即可以把即可以把即可以把即可以把k k作为仪器常数。在任意温度和压力下的二氧化碳作为仪器常数。在任意温度和压力下的二氧化碳作为仪器常数。在任意温度和压力下的二氧化碳作为仪器常数。在任意温度和压力下的二氧

7、化碳比容则可以计算为：比容则可以计算为：比容则可以计算为：比容则可以计算为：v=h/v=h/（G/AG/A）=h/k=h/k 整个装置由压力台、恒温器和本体三部分组成，如图整个装置由压力台、恒温器和本体三部分组成，如图整个装置由压力台、恒温器和本体三部分组成，如图整个装置由压力台、恒温器和本体三部分组成，如图 。实验设备实验设备 本本本本体体体体结结结结构构构构包包包包括括括括：高高高高压压压压容容容容器器器器；玻玻玻玻璃璃璃璃杯杯杯杯；压压压压力力力力油油油油；水水水水银银银银；密密密密封封封封填填填填料料料料；填填填填料料料料压压压压差差差差；恒恒恒恒温温温温水水水水套套套套；承承承承压压

8、压压玻玻玻玻璃璃璃璃管管管管；COCO2 2空空空空间间间间；温温温温度度度度计等。计等。计等。计等。实验设备实验设备 实验步骤实验步骤 第一步：第一步：第一步：第一步：先先先先将将将将恒恒恒恒温温温温器器器器调调调调节节节节到到到到一一一一定定定定温温温温度度度度（如如如如2020），对对对对本本本本体体体体维维维维持持持持一一一一定定定定温温温温度度度度（一一一一般般般般先先先先做做做做低低低低温温温温条条条条件件件件下下下下的的的的实实实实验验验验，然然然然后后后后再再再再做做做做较较较较高高高高温温温温条件下的实验）条件下的实验）条件下的实验）条件下的实验）。第二步：第二步：第二步：第

9、二步：用用用用活活活活赛赛赛赛式式式式压压压压力力力力计计计计对对对对玻玻玻玻璃璃璃璃容容容容器器器器内内内内的的的的COCO2 2进进进进行行行行加加加加压压压压。玻玻玻玻璃璃璃璃容容容容器器器器内内内内的的的的COCO2 2受受受受压压压压缩缩缩缩后后后后体体体体积积积积逐逐逐逐渐渐渐渐减减减减小小小小，在在在在此此此此过过过过程程程程中中中中随随随随时时时时记记记记录录录录下下下下各各各各个个个个不不不不同同同同压压压压力力力力（3030，4040，5050，饱饱饱饱和和和和压压压压力力力力，60100atm60100atm）下的下的下的下的COCO2 2体积数据。体积数据。体积数据。体

10、积数据。加加压压时时要要缓缓慢慢转转动动手手轮轮，使使活活塞塞杆杆缓缓慢慢推推进进压压力力油油进进入入本体。本体。在在t=20的的恒恒温温条条件件下下，CO2的的饱饱和和蒸蒸汽汽压压约约为为5859 atm之之间间，此此时时应应注注意意观观察察纯纯物物质质的的相相变变过过程程。在在比比饱饱和和蒸蒸汽汽压压稍稍高高和和稍稍低低的的压压力力区区应应适适当当多多记记一一些些数数据据，以以便便测测准饱和汽，液相的体积数据。准饱和汽，液相的体积数据。实验步骤实验步骤 注意注意!第三步：第三步：第三步：第三步：做做做做完完完完2020的的的的等等等等温温温温线线线线以以以以后后后后，可可可可将将将将恒恒恒

11、恒温温温温器器器器调调调调节节节节到到到到临临临临界界界界温温温温度度度度Tc=31.10Tc=31.10。如如如如果果果果本本本本体体体体内内内内压压压压力力力力已已已已经经经经是是是是100atm100atm，则则则则可可可可将将将将活活活活塞塞塞塞杆杆杆杆缓缓缓缓慢慢慢慢退退退退出出出出使使使使压压压压力力力力逐逐逐逐渐渐渐渐下下下下降降降降，随随随随时时时时记记记记录录录录下下下下个个个个不不不不同同同同压压压压力力力力时时时时的的的的COCO2 2高高高高度度度度。也也也也可可可可以以以以先先先先泻泻泻泻压压压压，然然然然后后后后按按按按低低低低压压压压至至至至高高高高压压压压的的的

12、的顺顺顺顺序序序序进进进进行行行行测试。测试。测试。测试。实验步骤实验步骤 注意：注意：不能拧开油杯阀门泻压！不能拧开油杯阀门泻压！不能拧开油杯阀门泻压！不能拧开油杯阀门泻压！1 1、根据根据根据根据2020、100atm100atm的实测数据和已知的该温度压力条的实测数据和已知的该温度压力条的实测数据和已知的该温度压力条的实测数据和已知的该温度压力条件下的比容值计算仪器常数：件下的比容值计算仪器常数：件下的比容值计算仪器常数：件下的比容值计算仪器常数：k=G/A=hk=G/A=h1 1/0.00117(kg/m/0.00117(kg/m3 3)2 2、将测得的数据整理成表，并在、将测得的数据

13、整理成表，并在、将测得的数据整理成表，并在、将测得的数据整理成表，并在P-VP-V图上作出等温线。图上作出等温线。图上作出等温线。图上作出等温线。3 3、应用、应用、应用、应用R-KR-K状态方程进行体积数据推算，并于相应的实验状态方程进行体积数据推算，并于相应的实验状态方程进行体积数据推算，并于相应的实验状态方程进行体积数据推算，并于相应的实验值比较。值比较。值比较。值比较。数据处理数据处理 实验数据记录表格式如下：实验数据记录表格式如下：实验数据记录表格式如下：实验数据记录表格式如下：实验温度：实验温度：实验温度：实验温度：压力压力压力压力，atmatm3030404050506060CO

14、CO2 2液柱高，液柱高，液柱高，液柱高，mm比容比容比容比容 ，mm3 3/kg/kg数据处理数据处理 1 1、最高温度不要超过、最高温度不要超过、最高温度不要超过、最高温度不要超过6060、最高压力不要超过、最高压力不要超过、最高压力不要超过、最高压力不要超过100atm100atm。2 2、不不不不要要要要在在在在气气气气体体体体被被被被压压压压缩缩缩缩的的的的情情情情况况况况下下下下打打打打开开开开油油油油杯杯杯杯阀阀阀阀门门门门，防防防防止止止止COCO2 2碳碳碳碳忽忽忽忽然然然然膨膨膨膨胀胀胀胀而而而而逸逸逸逸出出出出玻玻玻玻璃璃璃璃管管管管外外外外及及及及水水水水银银银银被被被

15、被冲冲冲冲出出出出玻玻玻玻璃璃璃璃杯杯杯杯。卸卸卸卸压压压压时时时时应应应应该缓慢退出活塞杆，使压力逐渐下降。该缓慢退出活塞杆，使压力逐渐下降。该缓慢退出活塞杆，使压力逐渐下降。该缓慢退出活塞杆，使压力逐渐下降。3 3、为为为为保保保保证证证证COCO2 2的的的的定定定定温温温温压压压压缩缩缩缩和和和和定定定定温温温温膨膨膨膨胀胀胀胀，除除除除了了了了要要要要保保保保证证证证流流流流过过过过水水水水套套套套的的的的水水水水温温温温恒恒恒恒定定定定以以以以外外外外，加加加加压压压压（或或或或减减减减压压压压）过过过过程程程程也也也也必必必必须须须须足足足足够够够够缓缓缓缓慢慢慢慢，以免玻璃管内

16、的以免玻璃管内的以免玻璃管内的以免玻璃管内的COCO2 2温度偏离管外的恒定温度。温度偏离管外的恒定温度。温度偏离管外的恒定温度。温度偏离管外的恒定温度。注意事项注意事项 4 4、如如如如果果果果在在在在玻玻玻玻璃璃璃璃管管管管外外外外或或或或水水水水套套套套内内内内壁壁壁壁附附附附有有有有小小小小气气气气泡泡泡泡妨妨妨妨碍碍碍碍观观观观测测测测可可可可以以以以通过放、冲水套中的水的办法将气泡冲掉。通过放、冲水套中的水的办法将气泡冲掉。通过放、冲水套中的水的办法将气泡冲掉。通过放、冲水套中的水的办法将气泡冲掉。5 5、不不不不要要要要挪挪挪挪动动动动是是是是烟烟烟烟台台台台本本本本体体体体，如如如如果果果果要要要要移移移移动动动动试试试试验验验验台台台台本本本本体体体体要要要要平平平平移移移移平放，以免玻璃杯内的水银倒倾入压力容器。平放，以免玻璃杯内的水银倒倾入压力容器。平放，以免玻璃杯内的水银倒倾入压力容器。平放，以免玻璃杯内的水银倒倾入压力容器。注意事项注意事项