空气绝热指数测定实验

空气绝热指数的测定实验指导

空气绝热指数的测定实验

一、实验目的

1.学习测量空气绝热指数的方法。

2.通过实验，培养运用热力学基本理论处理实际问题的能力。

3.通过实验，进一步加深对刚性容器充气、放气现象的认识。

二、实验原理

在热力学中，气体的定压比热容c p和定容比热容c v之比被定义为该气体的绝热指数，并以k表示，即k cp/cv。

本实验利用定量气体在绝热膨胀过程和定容加热过程中的变化规律来测定空气绝热指数k 。该实验过程的p－v 图，如图1所示。图中A B为绝热膨胀过程；B C为定容加热过程。因为A B为绝热过程，所以

k pAVA pBVBk （1）

B C为定容过程，所以VB VC。

假设状态A与C所处的温度相同，对于状态A、C可得：

pAVA pCVC （2）

将（2）式两边k次方得

(pAVA)k (pCVC)k （3）

比较（1）、（3）两式，可得 图 1

kkpCppkpA A (A) pBpCpApB

将上式两边取对数，可得

k ln(pA/pB)

实验 气体定压比热测定

一、实验目的

1. 了解气体比热测定装置的基本原理和装置结构。 2. 熟悉本实验中温度、压力、热量、流量的测量方法。 3. 掌握由测量数据计算定压比热的方法。

4. 分析本实验中误差产生的原因及减小误差的可能途径。

二、实验原理

根据定压比热的概念，气体在t℃时的定压比热表示为

cp?dq dt （1）

当式（1）的温度间隔dt为无限小时，cp即为某一温度t时气体的真实定压比热（由于气体的定压比热随温度的升高而增大，所以在给出定压比热的数值时，必须指明是哪个温度下的定压比热）。如果已得出cp?f?t?的函数关系，温度由t1至t2的过程中所需要的热量即可按下式求得：

q??cpdt??(a?bt?ct2?)dt

1122 （2）

上式采用逐项积分来求热量十分复杂。在本实验的温度测量范围内（不高于300℃），空气的定压比热与温度的关系可近似认为是线性，即可表示为：

cp?a?bt

q??t2 （3）

则温度由t1至t2的过程中所需要的热量可表示为：

t1?a?bt?dt

t2 （4）

由t1加热到t2的平均定压比热容则可表示为：

ct2

空气参数测定实验

一、 实验目的

空气调节的任务在于采用人工的方法，创造并保持一种能满足人的健康舒适要求以及满足生产过程和科学实验要求的空气环境。通常把影响人的冷热和舒适感觉的四个因素称为气象条件。即：空气温度、空气相对湿度、空气流动速度及物体表面温度。而空气的气象条件是可以用各种仪表进行测量的。本实验的目的就是要掌握这些仪表的基本特性及测定方法。

二、 实验原理及方法 （一）：空气温度的测量

用于测量室内空气温度的仪表很多。如：玻璃液体温度计、热电偶温度计和电阻温度计等。本实验主要采用玻璃液体温度计进行测量。

室内空气温度通常在离地1.5米的高度上进行测量，并将温度读书记录下来。使用玻璃温度计时应注意下列各点：

1、 读数时应手持温度计的上端，使眼睛、刻度线和液面相平进行读数。

若眼睛偏高，读数值偏低。眼睛偏低，读数偏高。 2、 人体应稍许离开温度计，不得用手接触温包。

3、 温度计放在测点需液柱处于稳定后方能进行读数。读数要尽量快，先

读小数后读整数，以防人体靠近后产生误差。 4、 温度计不应放在受强烈辐射的地点进行测量。 （二）：空气湿度的测量 本实验主要测量仪表：干湿球温度计、电子温湿度仪、毛发温湿度

表。

1、干湿球温度计

读出干球温

实验报告

课程名称：

学 院：

专 业 班：

姓 名：

学 号：

同组人员：

实验时间：

指导教师：

化 工 原 理

年 月 日

一、实验课程名称：化工原理

二、实验项目名称：空气－蒸汽对流给热系数测定 三、实验目的和要求：

1、 了解间壁式传热元件，掌握给热系数测定的实验方法。

2、 掌握热电阻测温的方法，观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象。 3、 学会给热系数测定的实验数据处理方法，了解影响给热系数的因素和强

化传热的途径。

四、实验内容和原理

实验内容：测定不同空气流量下进出口端的相关温度，计算 ，关联出相关系数。

实验原理：在工业生产过程中，大量情况下，冷、热流体系通过固体壁面（传热元件）进行热量交换，称为间壁式换热。如图(4－1)所示，间壁式传热过程由热流体对固体壁面的对流传热，

固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所组成。

达到传热稳定时，有

T

t

图4－1间壁式传热过程示意图

Q m1cp1 T1 T2 m2cp2 t2 t1 1A1 T TW M 2A2 tW t m KA tm

（4－1）

热流体与固体壁面的对数平均温差可由式（4—2）计算，

T T T2 TW2

T TW m 1W1

ln

T1 TW1T2 TW2

（4－

“空气中氧气含量的测定”实验探究

1．在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，甲生设计了如下实验方案： 在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰 熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注入集气瓶。（实验装置如图1所示） 回答下列问题：

（1）实验过程中，观察到的主要现象是 ， 。

反应的化学方程式是 。

（2）乙生用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量与正常值有较明显的偏差，其操作上的原因可能是（要求答出两种）： ， 。 （3）丙生也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷。当木炭停止燃烧，集气瓶冷

却至室温，打开铁夹后，水能否进入集气瓶？为什么？

。

（4）若仍然用木炭代替红磷，丙生的实验方案应作何改进，才能保证实验成功？

实验二 聚合物熔融指数的测定

一、概述

热塑性塑料的流动性测定指的是在拟定温度条件下，被测高聚物在高温加热炉内城完全熔融状态，在拟定砝码负荷下，通过一定直径的小孔进行挤出实验的工艺过程。流动速率可以用来表征高分子材料在熔融状态的流动性、粘度等重要物理性能。 本实验的目的是：要求学生能够理解熔体流动速率仪基本工作原理；掌握流动速率计算方法；熟悉流动速率仪操作方法、应用范围及注意事项。

二、原料及主要仪器设备

1、原料：LDPE或PS或ABS 2、主要仪器设备

（1） XNR – 400 A熔体流动速率仪 1 台 （2）配套工具 1套 （3）天平 1台 （4）真空干燥箱或红外灯干燥箱 1台

三、实验步骤及操作方法

1、实验前务必参考该仪器使用说明。

2、根据待测物料性质拟定测定温度、负荷等参数。本实验温度、负荷的选择原则是测试温度必须高于所测材料的流动温

篇一：空气中声速的测定

实验3-12 空气中声速的测定

一、画出实验原理图

二、测量公式及式中各量的物理意义

三、预习自测题

1．超声波是指频率 kHz的声波。

2．本实验用两个压电元件作换能器，一个换能器由高频电信号激振而产生，另一个作为接收器将高频变化的声压转换为 。

3．两个换能器相对放置且端面平行时，在它们间形成驻波，当接收器位于驻波场中的 处时声压最大，此时示波器显示的幅值 。

4．实验中，为了使发射换能器谐振，要调节信号源的输出频率，判断其谐振与否的标志为（1） ；（2） 。

5．相位法测声速时，将发射器与接收器的正弦信号分别输入示波器的x轴与y轴，两个信号的合成在屏幕上形成李萨如图。当接收器移动时，图象将作周期性变化，每改变一个

周期，换能器移动的距离为，相位改变 。 四、原始数据记录与处理

1．驻波法实验数据

频率f = （Hz） 室温t = （℃）

对测量量L，其平均值的

5

1

A类不确定度SL?1.14(Li?)2? ?5(5?1)i?1

B类不确定度u?

?

? C

2

则不确定度 uL?SL?u2?

这样 ??

22

? u??uL? 55

则V

?f?? uV?fu??

速度V的完整表示为

当温度为t时，空气中声速 Vt?V0?

t

?

273.15

则实验测量值

一．实验课程名称 化工原理

二．实验项目名称 空气－蒸汽对流给热系数测定 三、实验目的和要求

1、了解间壁式传热元件，掌握给热系数测定的实验方法。

2、掌握热电阻测温的方法，观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象。

3、学会给热系数测定的实验数据处理方法，了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。

四．实验内容和原理

实验内容：测定不同空气流量下进出口端的相关温度，计算?，关联出相关系数。

实验原理：在工业生产过程中，大量情况下，冷、热流体系通过固体壁面（传热元件）进行热量交换，称为间壁式换热。如图(4－1)所示，间壁式传热过程由热流体对固体壁面的对流传热，

固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所组成。

达到传热稳定时，有

? T TW tW t 图4－1间壁式传热过程示意图 Q?m1cp1?T1?T2??m2cp2?t2?t1???1A1?T?TW?M??2A2?tW?t?m?KA?tm

水质监测高锰酸盐指数的测定方法、步骤……

实验7 高锰酸盐指数的测定—酸性高锰酸钾法

1. 目的要求

1. 学习用酸性KMnO4法测定高锰酸盐指数的原理和方法；

2. 掌握KMnO4溶液的配制与标定；

3. 理解水中CODMn的意义。

2. 基本原理

水样在酸性条件下，KMnO4将水样中的某些有机物及还原性的物质氧化，剩余的KMnO4用过量的Na2C2O4还原，再以KMnO4标准溶液回滴过量的Na2C2O4，根据加入过量的KMnO4和Na2C2O4标准溶液的量及最后KMnO4标准溶液的用量，计算出高锰酸盐指数，以O2mg/L表示。

其化学反应式如下：

4MnO4-+5C(有机物)+12H2O=4Mn2++5CO2+6H2O

4MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O

此滴定过程示意图如下：

3. 仪器与试剂

（1）仪器

万分之一的分析天平、棕色滴定管25mL、滴定台、洗瓶、玻璃棒、烧杯、锥形瓶、试剂瓶、移液管、吸耳球、恒温水浴等。

（2）试剂

① KMnO4；

②基准Na2C2O4；

③ (1+3)H2SO4。

水质监测高锰酸盐指数的测定方法、步骤……

4. 内容与方法

(1) c1/5KMnO=0.01mol/L KMnO4溶液的配制与标定 4

配制：称

一、实验目的： 掌握酚试剂分光光度法测定甲醛的原理。 熟悉甲醛测定的目的意义。 了解本次实验的操作步骤及注 实验原理： 空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物。根据颜色深浅，比色定量。 三、实验仪器与药品： 1、大气采样器：流量范围0～1 L/min，流量稳定可调，具有定时装置； 2、分光光度计：在630 nm测定吸光度； 3、10 ml大型气泡吸收管； 4、25 ml具塞比色管； 5、吸管若干支； 本法中所用水均为重蒸馏水或去离子交换水；所用的试剂纯度为分析纯。 1. 吸收液原液：称量0.10 g酚试剂[C6H4SN（CH3）C:NNH2?HCl，简称MBTH]，加水溶解，倾于100 ml具塞量筒中，加水到刻度。放冰箱中保存，可稳定3 d。 2. 吸收液：量取吸收原液5 ml，加95 ml水。临用前现配。 3. 1%硫酸铁铵溶液：称量1.0 g硫酸铁铵[NH4Fe （SO4）2?12 H2O]用0.1 mol/L盐酸溶解，并稀释至100 ml。 4. 0.1000 mol/L碘溶液：称量30 g碘化钾，溶于25 ml水中，加入12.7 g碘。待碘完全溶解后，用水定容至1000 ml。移入棕色瓶中，暗处贮