名词释义 绝压,饱和蒸汽,过热蒸汽,定压比热容,定容比热容,临界压力,临界温度,冲击功,腐蚀
绝压的定义
就是绝对压力（工程学称谓，物理学称谓是绝对压强)绝压，指绝对压力：介质(液体、气体或蒸汽)所处空间的所有压力。绝对压力是相对零压力而言的压力。相对应的，表压力(相对压力)：如果绝对压力和大气压的差值是一个正值，那么这个正值就是表压力，即表压力=绝对压力-大气压>0,如果是负值，就叫真空度。绝压PaA，表压PaG。
饱和蒸汽的定义
当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其对应的蒸汽是饱和蒸汽，但最初只是湿饱和蒸汽，待蒸汽中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程温度是不增加的，干饱和之后继续加热则温度会上升，成为过热蒸汽。
过热蒸汽的定义
当湿蒸汽中的水全部汽化即成为饱和蒸汽，此时蒸汽温度仍为沸点温度。如果对于饱和蒸汽继续加热，使蒸汽温度升高并超过沸点温度，此时得到的蒸汽称为过热蒸汽。
定压比热容的定义
在压强不变的情况下，单位质量的某种物质温度升高1K所需吸收的热量，叫做该种物质的“定压比热容”，用符号Cp表示，国际制单位是：J/(kg·K)。因为气体在压强不变的条件下，当温度升高时，气体一定要膨胀而对外作功，除升温所需热量外，还需要一部分热量来补偿气体对外所作的功，因此，气体的定压比热容比定容比热容要大些。由于固体和液体在没有物态变化的情况下，外界供给的热量是用来改变温度的，其本身体积变化不大，所以固体与液体的定压比热容和定容比热容的差别也不太大。因此也就不需要区别了。
定容比热容的定义
在物体体积不变的情况下，单位质量的某种物质温度升高1K （开尔文）所需吸收的热量，叫做该种物质的“定容比热容”以符号Cv表示，国际单位是：J/(kg·K)。
临界压力的定义
物质处于临界状态时的压力（压强）。就是在临界温度时使气体液化所需要的最小压力。也就是液体在临界温度时的饱和蒸气压。
临界温度的定义
临界温度，使物质由气相变为液相的最高温度叫临界温度。每种物质都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样增大压强，气态物质不会液化，这个温度就是临界温度。另外有生态学的临界温度的释义。
冲击功的定义
工程上常用一次摆锤冲击弯曲试验来测定材料抵抗冲击载荷的能力，即测定冲击载荷试样被折断而消耗的冲击功Ak，单位为焦耳（J）。
而用试样缺口处的截面积F去除Ak，可得到材料的冲击韧度（冲击值）指标，即ak=Ak/F，其单位为kJ/m2或J/cm2。
因此，冲击韧度ak表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。ak值的大小表示材料的韧性好坏。
应力腐蚀
应力腐蚀是指在拉应力作用下，金属在腐蚀介质中引起的破坏。这种腐蚀一般均穿过晶粒，即所谓穿晶腐蚀。应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。
晶间腐蚀
因金属中晶界组分在介质中的溶解速率远高于晶粒本体的溶解速率而产生的局部腐蚀。是使金属强度、塑性和韧性大大降低的危害性很大的腐蚀类型。
缝隙腐蚀
金属构件由于存在狭缝或间隙，在缝隙内或近旁发生的腐蚀。
点腐蚀
金属的某一部分被腐蚀成为一些小而深的点孔，腐蚀产物及介质在蚀点底部越浓缩，作用越厉害，蚀洞越深，有时甚至发生穿孔的现象。
(fb212型气体比热容比的测定)实验讲义
(FB212型气体比热容比测定仪)实验讲义 气体比热容比的测定 比热容是物质的重要参量，在研究物质结构、确定相变、鉴定物质纯度等方面起着重要 的作用。本实验将介绍一种较新颖的测量气体比热容的方法。 【实验目的】 测定空气分子的定压比热容与定容比热容之比γ值。 【实验原理】 气体的定压比热容P C 与定容比热容V C 之比 V P C /C =γ，在热力学过程特别是绝热过程中是一个 很重要的参数，测定的方法有好多种。这里介绍一种较新颖的方法，通过测定物体在特定容器中的振动周期来计算γ值。实验基本装置如图1所示，振动物体小球D 的直径比玻璃諧振腔E 直径仅小mm 02.0~01.0 。它能在此精密的玻璃諧振腔E 中上下移动，在储气瓶A 的壁上有一充气孔B ，并插入一根细管，通过它各种气体可 以注入到储气瓶A 中。 钢球D 的质量为m ，半径为 r （直径为d ），当瓶子内压力P 满足下面条件时，钢球 D 处于力平衡状态，这时2 L m g P P r π?=+ ?，式中L P 为大气压强 。为了补偿由于空气阻尼引起振动物体D 振幅的衰减，通过B 管不断注入一个小气压的气流，在精密玻璃諧振腔E 的中央开设有一个小孔C 。当振动物体A 处于小孔下方的半个振动周期时，注入气体使储气瓶A 内压力增大，引起物体D 向上移动，而当物体D 处于小孔上方的半个振动周期时，容器内的气体将通过小孔流出，使储气瓶A 内压力减小从而使物体D 下沉。以后重复上述过程，只要适当控制注入气体的流量，物体D 能在玻璃諧振腔E 的小孔C 上下作简谐振动，振动周 期可利用光电计时装置来测得。 若物体偏离平衡位置一个较小距离dx ，则容器内的压力变化dp ，物体的运动方程为：
一气体定压比热容测定
工程热力学实验 指导书 哈尔滨理工大学 热能与动力工程实验室
实验一 气体定压比热容测定实验 一．实验目的 1． 了解气体比热测定装置的基本原理和构思。 2． 熟悉本实验中测温、测压、测热、测流量的方法。 3． 掌握由基本数据计算出比热值和比热公式的方法。 4． 分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。 二．实验原理 引用热力学第一定律解析式，对可逆过程有： pdv du q +=δ 和 vdp dh q -=δ 定压时0=dp p p T h dT vdp dh dT q c ??? ????=??? ??-=??? ??=δ 此式直接由p c 的定义导出，故适用于一切工质。 在没有对外界作功的气体的等压流动过程中： p Q m dh δ1= 则气体的定压比热容可以表示为： ()122 1t t m Q c p t t pm -= kJ/kg ?℃ 式中：m ——气体的质量流量，kg/s ； p Q ——气体在等压流动过程中的吸热量，kJ/s 。 由于气体的实际定压比热是随温度的升高而增大，它是温度的复杂函数。实验表明，理想气体的比热与温度之间的函数关系甚为复杂，但总可表达为： +++=2et bt a c p 式中a 、b 、e 等是与气体性质有关的常数。在离开室温不很远的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线形的，假定在0-300℃之间，空气真实定压比热与温度之间进似地有线性关系： bt a c p += 则温度由1t 至2t 的过程中所需要的热量可表示为：
()dt bt a q t t ?+=2 1 由1t 加热到2t 的平均定压比热容则可表示为： ()2211 22121t t b a t t dt bt a c t t t t pm ++=-+=? 若以（t 1+t 2）/2为横坐标，21t t pm c 为纵坐标（如下图所示），则可根据不同温度范 围的平均比热确定截距a 和斜率b,从而得出比热随温度变化的计算式bt a +。 大气是含有水蒸气的湿空气。当湿空气气流由温度1t 加热到2t 时，其中水蒸气的吸热量可用式下式计算： ()dt t m Q t t w w ?+=2 10001172.0844.1 式中：w m ——气流中水蒸气质量，kg/s 。 则干空气的平均定压比热容由下式确定： ()()1212)(')(21t t m m Q Q t t m m Q c w w p w p t t pm ---=--= 式中：'p Q ——为湿空气气流的吸热量。 三.实验设备
空气比定压热容的测定
气比定压热容的测定 一、实验目的 (1)了解比热容测定装置的设备组成及各设备的作用，掌握比热容测定方法。 (2)掌握本实验中的温度、压力、流量、热量等的测定方法。 (3)掌握计算比热值和求得比热容公式的方法，并计算空气的比定压热容。 (4)列表示平均比热容与温度的关系，并用方程表示。 二、实验原理 实验台通过在定压条件下加热空气，根据空气温度的变化和流量的大小测出空气的定压比热容，即根据()()[]K kg /kJ 1221?-=t t m Q c p t t p 确定，式中：m 为气体 的质量流量，kg/s ；p Q 为气体在等压流动过程中的吸热量，kJ/s 。 在距室温不很远的温度围，空气的比定压热容与温度的关系可近似认为是线性的，即可近似表示为bt a c p +=，由1t 加热到2t 的平均比热容为 2 )(21122121t t b a t t bt a c t t t t p ++=-+=?，因此，若以221t t +为横坐标，p c 为纵坐标，则可根据不同温度围的平均比热容确定截距a 和斜率 b ，从而得出比热容随温度变化的近似关系式。 （1）空气中水蒸气容积成分iv ?的确定。大气是含有水蒸气的湿空气，当湿 空气的温度由1t 加热到2t 时，根据布置在流量计出口的干湿球温度计读数t 、 w t ，从干湿球温度计的湿度表中查的空气的相对湿度?，再由?和干球温度t 从湿空气的焓湿图查出含湿量d ，则可用下式计算出空气中水蒸气的容积成分（也称为体积分数） %100622/1622/iv ?+=d d ? 式中：d 为含湿量，g （水蒸气）/kg （干空气）。 （2）湿空气的吸热量p Q 的确定。当比热议出口空气温度稳定时，湿空气吸收的热量即为电热器消耗的电功率。功率的测定方法有两种，一种是根据测量的电压和电流计算；另一种由功率表直接测量。吸热量的单位为kJ/s 。 （3）干空气质量流量m 的确定 ） （15.27305.287/1000/10)1()8.9(iv 0+??-??+==t h p T R V p m a a a a τ? 式中：0p 为当地的大气压力，Pa ；a p 为干空气的压力，Pa ；a V 为干空气的体积，
实验一 空气定压比热容测定
实验一 空气定压比热容测定 一、实验目的 1.增强热物性实验研究方面的感性认识，促进理论联系实际，了解气体比热容测定的基本原理和构思。 2.学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法，掌握由实验数据计算出比热容数值和比热容关系式的方法。 3.学会实验中所用各种仪表的正确使用方法。 二、实验原理 由热力学可知，气体定压比热容的定义式为 ( )p p h c T ?=? （1） 在没有对外界作功的气体定压流动过程中，p dQ dh M =, 此时气体的定压比热容可表示 为 p p T Q M c )(1??= （2） 当气体在此定压过程中由温度t 1被加热至t 2时，气体在此温度范围内的平均定压比热容可由下式确定 ) (1221 t t M Q c p t t pm -= (kJ/kg ℃) (3) 式中，M —气体的质量流量，kg/s; Q p —气体在定压流动过程中吸收的热量，kJ/s 。 大气是含有水蒸汽的湿空气。当湿空气由温度t 1被加热至t 2时，其中的水蒸汽也要吸收热量，这部分热量要根据湿空气的相对湿度来确定。如果计算干空气的比热容，必须从加热给湿空气的热量中扣除这部分热量，剩余的才是干空气的吸热量。 低压气体的比热容通常用温度的多项式表示，例如空气比热容的实验关系式为 3 16 2 7 4 10 87268.410 02402.410 76019.102319.1T T T c p ---?-?+?-=(kJ/kgK) 式中T 为绝对温度，单位为K 。该式可用于250～600K 范围的空气，平均偏差为0.03%，最大偏差为0.28%。 在距室温不远的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线性的，即可近似的表示为 Bt A c p += （4） 由t 1加热到t 2的平均定压比热容则为 m t t t t pm Bt A t t B A dt t t Bt A c +=++=-+= ? 2 2 11 22 1 2 1 (5) 这说明，此时气体的平均比热容等于平均温度t m = ( t 1 + t 2 ) / 2时的定压比热容。因此，可以对某一气体在n 个不同的平均温度t m i 下测出其定压比热容c p m i ，然后根据最小二乘法原理，确定
气体定压比热测定
1 干气体定压比热测定实验 干气体定压比热的测定是工程热力学的基本实验之一。实验中涉及温度、压力、热量（电功）、流量等基本量的测量；计算中用到比热及混合气体（混空气）方面的知识。 一、实验目的 1. 了解实验装置的基本原理和结构。 2. 熟悉温度、压力、热量、流量等基本量的测量方法。 3. 掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法。 4. 分析产生误差的原因及减小误差的途径。 二、实验原理 本实验测定的是干空气的定压质量比热P C ，而不是定压容积比热P C ￠。 P C :P =const 时，1kg 气体温度升高1K 时所吸收的热量，kJ/(kg K) ； P C :P =const '时，1Nm 3气体温度升高1K 时所吸收的热量，kJ/(kg K) 。 根据定义，对于1kg 工质， P q C t = D kJ/(kg K) （1） 对于mkg 工质， P Q C m t = D kJ/(kg K) （2） 在这里我们所求的就是干空气的定压质量比热P C ，“干”用下标“g ”表示，即 g P g Q C m t = D kJ/(kg K) （3） 各参数值的测定如下： （1）t ?测定：我们将一定流量的气体通入比热仪，在比热仪中队气体进行加热后气体流出。这样，气体进入比热仪与流出比热仪就存在了温度差t ?，只要我们在比热仪进口设置温度计1t 和出口设置温度计2t ，即可求出21-t t t ?=。 （2）g m 的测定：由于干空气的质量不好测定，我们可以测定空气的质量流量g m kg/s ，干空气符合理想气体定律： g g g P V m R T = kg/s （4） 分母上，g R 为干空气的气体常数，287J/(kg K)g R = ； 0T 为干空气热力学温度，00(273.15)T t K =+ 分子上，g P 为空气中干空气的分压力，根据道尔顿分压定律，
实验 气体定压比热测定
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 p dq c dt = （1） 当式（1）的温度间隔dt 为无限小时，p c 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()p c f t =的函数关系，温度由1t 至2t 的过程中所需要的热量即可按下式求得： 22 21 1 ()d p q c dt a bt ct t ==+++?? （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： p c a bt =+ （3） 则温度由1t 至2t 的过程中所需要的热量可表示为： ()2 1 d t t q a bt t =+? （4） 由1t 加热到2t 的平均定压比热容则可表示为： ()2 1 2 1 1 2 21 d 2 t t t p t a bt t t t c a b t t ++==+-? （5） 实验中，通过实验装置是湿空气，当湿空气气流由温度1t 加热到2t 时，其中水蒸气的吸热量可用式（4）计算，其中 1.833a =，0.0003111b =，则水蒸气的吸热量为： ()2 1 w w 1.8330.0003111d t t Q m t t =+? ()() 22 w 21211.8330.0001556kJ/s m t t t t ??=-+-?? （6） 式中：w m ——气流中水蒸气质量，kg/s 。 则干空气的平均定压比热容由下式确定： () () 2 1 w w 21w 21()()p p t pm t Q Q Q c m m t t m m t t '-= = ---- （7）
空气比热容比的测量实验报告
南昌大学物理实验报告课程名称：普通物理实验（2） 实验名称：空气比热容比的测量 学院：专业班级： 学生姓名：学号： 实验地点：座位号： 实验时间：
一、 实验目的： 1. 学习用绝热膨胀法测定空气的比热容比。 2. 观察热力学过程中状态变化及基本物理规律。 3. 学习气体压力传感器和电流型集成温度传感器的原理及使用方法。 二、 实验仪器： 气压计、FD-TX-NCD 空气比热容测定仪。 三、 实验原理： 遵循两条基本原则：其一是保持系统为孤立系统；其二是测量一个系统 的状态参量时，应保证系统处于平衡态。 气体的定压比热容P C 和定容比热容V C 之比称为气体的比热容比，用符号γ 表示（即p V C C γ=），又称气体的绝热系数。 如图所示，实验开始时，首先打开活塞C2，储气瓶与大气相通，当瓶内充满与周围空气同压强同温度的气体后，再关闭活塞C2。 打开充气活塞C1，将原处于环境大气压强为0p 、室温为0T 的空气，用打气球从活塞C1处向瓶内打气，充入一定量的气体，然后关闭充气活塞C1。此时瓶内空气被压缩而压强增大，温度升高，等待瓶内气体温度稳定，即达到与周围温度平衡。此时的气体处于状态I(1p ,1V ,0T )，其中1V 为储气瓶容积。 然后迅速打开放气阀门C2，使瓶内空气与周围大气相通，瓶内气体做绝热膨胀，将有一部分体积为V ?的气体喷泻出储气瓶。当听不见气体冲出的声音，即瓶内压强为大气压强0p ，瓶内温度下降到1T （1T <0T ）,此时，立即关闭放气阀门C2,。由于放气过程较快，瓶内保留的气体由状态I(1p ,1V ,0T )转变为状态II (0p ,2V ,1T )。
气体定压比热容的测定
气体定压比热容的测定 测定气体定压比热容的基本测量项目,是测量巳知流量的气体的吸热量（或放热量）和温度变化值。基本方法可以分为两类。一类称为混合法,即预先将气体加热,让它流过量热器时受冷却（达到与量热器热平衡）,由量热器测定气体的放热量。另一类称为定流法,即让气体流过量热器时被加热,由量热器测定气体的吸热量,因此,除了要准确测定气体在量热器人口和出口的温度之外,还必须仔细消除量热器热损失的影响或确定它的修正值,才能准确地测定气体的吸热量或放热量.本实验采用定流法测定空气的平均定压比热容。 一、实验原理 气体的定压比热容定义为 p p T h c ??? ????= (2-1) 在没有对外界作功的气体的等压流动过程中,p dQ m dh 1=, 则气体的定压比热容可以表示为 p p T Q m c )(1??= (2-2) 当气体在此等压过程中由温度t 1加热至温度t 2时,气体在此温度范围内的平均定压比热容值可以由下式确定： )(1221t t m Q c p t t pm -= kJ/(kg ·℃) (2-3) 式中,m —— 气体的质量流量kg/s ； Q P —— 气体在等压流动过程中的吸热量,kJ/s 低压气体的定压比热容通常用温度的多项式表示,例如下面空气的定压比热容的实验关系式： c P = 1.02319-1.76019×10-4T+4.02402×l0-7T 2 -4.87268×lO -10T 3 kJ/（kg ·K ） 式中T 为绝对温度,K 。该式用于250～600 K ,平均偏差为0.03%,最大偏差为0.28%。 在离开室温不很远的温度范圈内,空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线性的,即可近似表示为 bt a c p += （2-4） 由t 1加热到t 2的平均定压比热容则表示为 2)(21122121t t b a t t dt bt a c t t t t pm ++=-+=? （2-5） 大气是含有水蒸气的湿空气,当湿空气气流由温度t 1加热到t 2时,其中水蒸气的吸热量可用下式计算：
气体比热容的测量
气体比热容比C 缓冲瓶 P /C V 的测定 （补充讲义） 【实验目的】 1.观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。 2.测定多种气体（单原子、双原子、多原子）的定压比热容与定容比热容之比。 【实验原理】 气体的定压比热容C P 与定容比热容C V P C /C =γ之比V 。在热 力学过程特别是绝热过程中是一 个很重要的参数，测定的方法有好 多种。这里介绍一种较新颖的方 法，通过测定物体在特定容器中的 振动周期来计算γ值。 实验基本装置如图所示. 振动物体小球的直径比玻璃管直径仅小0.01~0.02mm。它能在此精密的玻璃管中上下移动，在瓶子的壁上有一小口，并插入一根细管，通过它各种气体可以注入到烧瓶中。 为了补偿由于空气阻尼引起振动物体A 振幅的衰减，通过C 管一直注入一个小气压的气流. 在精密玻璃管B 的中央开设有一个小孔。当振动物体A 处于小孔下方的半个振动周期时，注入气体使容器的内压力增大，引起物体A 向上移动，而当物体A 处于小孔上方的半个振动周期时，容器内的气体将通过小孔流出，使物体下沉。以后重复上述过程，只要适当控制注入气体的流量，物体A 能在玻璃管B 的小孔上下作简谐振动，振动周期可利用光电计时装置来测得。 钢球A 的质量为m，半径为r（直径为d），当瓶子内压力P 满足下面条件时钢球A 处于力平衡状态。 2L r mg P P π+ =， 式中P L 为大气压强。 若物体偏离平衡位置一个较小距离x，则容器内的压力变化ΔP，物体的运动方程为 dP r dt x d m 222π= （1） 因为物体振动过程相当快，所以可以看作绝热过程，绝热方程 （2） 常数=r PV 将（2）式求导数得出：
2.气体定压比热容的测定
实验二 气体定压比热容的测定 一、实验目的 1． 掌握气体比热容测定装置的基本原理，了解辐射屏蔽绝热方法的基本思路； 2． 进一步熟悉温度、压力和流量的测量方法； 3． 测定空气的定压比热容，并与文献中提供的数据进行比较。 二、实验原理 按定压比热容的定义， T q c p p d δ= T c q p p d ?=δ ? ?=2 1 d T T p p T c m Q 气体定压比热容的积分平均值： T m Q T T m Q c p p pm ?= -= ) (12 (1) 式中，Q p 是气体在定压流动过程中由温度T 1被加热到T 2时所吸收的热量（W ），m 是气体的质量流量（kg/s ）,△T 是气体定压流动受热的温升（K ）。这样，如果我们能准确的测出气体的定压温升△T ，质量流量m 和加热量Q ，就可以求得气体的定压比热容c pm 。 在温度变化范围不太大的条件下，气体的定压比热容可以表示为温度的线性函数，即 c p =a +bT 不难证明，温度T 1至T 2之间的平均比热容，在数值上等于平均温度T m =( T 1+T 2)/2下气体的真实比热容，即 c pm =c p [(T 1+T 2)/2]=a+b T m (2) 据此，改变T 1或T 2，就可以测出不同平均温度下的比热容，从而求得比热容与温度的关系。 三、实验设备 实验所用的设备和仪器主要有风机、流量计、比热仪主体、调压变压器、温度计等。实验时，被测气体由风机经流量计送入比热仪主体，经加热、均流、旋流、混流后流出。在此过程中，分别测定：在流量计出口处的干、湿球温度T 0和T w ，气体流经比热仪主体的进出口温度T 1和T 2；气体的体积流量V ；电加热功率P 以及实验时的大气压p b 和流量计出口处的表压p e 。 气体的流量由节流阀控制，气体出口温度由输入电加热器的功率来调节。本比热仪可测300℃以下气体的定压比热容。 前已指出，提高测量精度的关键是提高Q p 、ΔT 和m 的测量精度，设电加热器的功率为P ，则， P=Q g +Q ζ (3) 其中，Q g 是气体所吸收的热量，Q ζ是损失到环境中的热量。由于杜瓦瓶实际上是一个高度真空的多层瓶，且每一层的内壁上都镀有高反射率的水银。这样，按着传热学理论，通过杜瓦瓶的散热损失将很小，因此在（3）式中的Q ζ 实际上很小，完全可以忽略不计。这样，P=Q g 。如果通入比热仪本体的是纯气体，则Q p =Q g =P 。
大学物理空气比热容的测量实验报告
大物实验报告撰写模板2 空气比热容比的测定 在热学中比热容比是一个基本物理量。过去，由于实验测量手段的原因使得对它的测量误差较大。现在通过先进的传感器技术使得测量便得简单而准确。本实验通过压力传感器和温度传感器来测量空气的比热容比。 一、实验目的 1. 用绝热膨胀法测定空气的比热容。 2. 观察热力学过程中状态变化及基本物理规律。 3. 学习气体压力传感器和电流型集成温度传感器的原理及使用方法。 二、实验原理 理想气体定压摩尔热容量和定体摩尔热容量之间的关系由下式表示 R C C v p =- （4-6-1） 其中, R 为普适气体常数。气体的比热容比γ定义为 v p C C = γ （4-6-2） 气体的比热容比也称气体的绝热系数，它是一个重要的物理量，其值经常出现在热力学方程中。 测量仪器如图4-6-1所示。1为进气活塞C 1，2 为放气活塞C 2，3为电流型集成温度传感器,4为气体压力传感器探头。实验时先关闭活塞C 2，将原处于环境大气压强为P 0、室温为T 0的空气经活塞C 1送入贮气瓶B 内，这时瓶内空气压强增大，温度升高。关闭活塞C 1，待瓶内空气稳定后，瓶内空气达到状态Ⅰ（101,,V T P ） ，V 1为贮气瓶容积。 然后突然打开阀门C 2，使瓶内空气与周围大气相通，到达状态Ⅱ（),,220V T P 后，迅速关闭活塞C 2。由于放气过程很短，可认为气体经历了一个绝热膨胀过程，瓶内气体压强减小，温度降低。绝热膨胀过程应满足下述方程 γ γ2011V P V P = （4-6-3） 在关闭活塞C 2之后，贮气瓶内气体温度将升高，当升到温度T 0时，原气体的状态为Ⅰ（101,,V T P ）改变为状态Ⅲ（202,,V T P ） ，两个状态应满足如下关系：
空气比热容比的测定
空气比热容比的测定 1、学会一种测定空气比热容比的方法。 2、学会正确使用物理天平和千分尺。 3、掌握直接测量值和间接测量值不确定度的计算。 1、千分尺和物理天平的正确使用方法。 2、气体比热容比的概念和不确定度的计算。 讲解、讨论与演示相结合。 3学时。 比热容是物质的重要参量，在研究物质结构、确定相变、鉴定物质纯度等方面起着重要的作用。气体的定压比热容和定体比热容的比值v p C C 称为比热容比γ。气体的γ值在许多热力学过程特别是绝热过程中是一个很重要的参数。实验中气体的比热容比常通过绝热膨胀法、绝热压缩法等方法来测定。本实验将采用一种比较新颖的方法，即通过测定小球在储气瓶玻璃管中的振动周期来计算空气的γ值。 一、实验目的 1、学会一种测定空气比热容比的方法。 2、学会正确使用物理天平和千分尺。 3、掌握直接测量值和间接测量值不确定度的计算。 二、实验仪器 FB212型气体比热容比测定仪、支撑架、小型气泵、TW-1型物理天平、0-25mm 外径千分尺等。 FB212型气体比热容比测定仪的结构和连接方式如图2所示：
三、实验原理 如图1所示，钢球A 位于精密细玻璃管B 中，其直径仅仅 比玻璃管直径小0.01-0.02mm ，使之能在玻璃管中上下移动， 瓶上有一小孔C ，可以通过导管将待测气体注入到玻璃瓶中。 设小球质量为m ，半径为r ，当瓶内气压P 满足下式时， 小球处于平衡位置： 2 r mg P P L π+ = （2） 设小球从平衡位置出发，向上产生微小正位移x ，则瓶内气体的体积有一微小增量： x r dV 2π= （3） 与此同时瓶内气体压强将降低一微小值dP ，此时小球所受合外力为： dP r F 2π= （4） 小球在玻璃管中运动时，瓶内气体将进行一准静态绝热过程，有绝热方程： C PV =γ （5） 两边微分，得 01=+-PdV V dP V γγγ （6） 将（3）、（4）两式代入（6）式，得： 图1
热量计算及蒸汽与热水的换算方法
热量换算及各种做功状态的换算 Q=C*M*⊿T （ Q--为热量，单位：焦耳kJ C--为水的比热容，单位：kJ/（Kg*℃）水取4.2 M —水量，单位：Kg ⊿T —温度差 ） 1Kg 饱和蒸汽（100℃） 变成 1Kg 开水可以放出 2737.6kJ 的热量。 1、 已知蒸汽量M Z 怎么求产开水量M K ：（⊿T 即为100-冷水温度） M K =M Z +T ⊿*6.2737*M Z C =M Z +T ⊿*2.46.2737*M Z = M Z +T ⊿81.651*M Z 例： 若蒸汽量为60kg 冷水温度为20℃，则： 由M Z +T ⊿81.651*M Z 代入数据得 = 60+2010081 .651*06- = 549kg 2、 已知开水量M K 怎么求热水量M R ： M R =M K +S J K T ⊿ T ⊿*M （ T ⊿J --开水降到热水的温差 S T ⊿--冷水升温至热水的温差 例如： 500kg 开水，热水温度为60℃，冷水温度为10℃，则： 由M R =M K +S J K T ⊿ T ⊿*M 代入数据得： M R =500+ 10 60 )60100(*005--=900kg
蒸饭时间计算： 1Kg大米蒸熟需要1675KJ（400大卡）的热量， 一台每小时产60kg饱和蒸汽的蒸汽机蒸100kg的米蒸熟需要多少时间（设饭蒸熟时的温度为100℃）： 则：100kg米蒸熟所需热量为167500kJ，那么需要多少蒸汽量：M=167500/2737.6=61.1kg 那么需要的时间为61.1/60*1=1.018小时 则为61分钟饭就熟了。 （蒸汽机蒸汽温度远大于饱和蒸汽温度100℃，故此计算只是保守计算） 锅炉蒸发量与锅炉热效率： 1T/h=60*104千卡（大卡）/h=0.7MW 热量=蒸汽质量*（蒸汽焓-水焓） 查表，150℃水蒸气的焓为2745.4kj/kg 100℃水焓为：419.06kj/kg 120KG/H，150℃的水蒸气变成100摄氏度的水所释放的热量：120*（2745.4-419.06）kj=279161KJ 换算成功率77.5KW 用锅炉蒸发量来进行计算所需功率：700*120/1000=84KW 附件里面给你一张表，可以查蒸汽的焓
【大学物理实验】空气比热容比测定实验
大学物理仿真实验报告 软件 04 姚伟 10038046
一．实验名称 空气比热容比测定 二．实验目的 1．用绝热膨胀法测定空气的比热容比。 2．观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。 3．学习气体压力传感器和电流型集成温度传感器的原理及使用方法。三．实验原理 对理想气体的定压比热容C p 和定容比热容C v 之关系由下式表示： C p —C v =R （1） （1）式中，R为气体普适常数。气体的比热容比r值为： r= C p /C v (2) 气体的比热容比现称为气体的绝热系数，它是一个重要的物理量，r值经常出现在热力学方程中。 测量r值的仪器如图〈一〉所示。实验时先关闭活塞C 2 ，将原处于环境大气 压强P 0、室温θ 的空气从活塞C 1 ，处把空气送入贮气瓶B内，这时瓶内空气 压强增大。温度升高。关闭活塞C 1，待稳定后瓶内空气达到状态I（P ，θ ， V 1），V 1 为贮气瓶容积。 然后突然打开阀门C 2，使瓶内空气与大气相通，到达状态II （P 1 ，θ ，V 后，迅速关闭活塞C 2 ，由于放气过程很短，可认为是一个绝热膨胀过程，瓶内气体压强减小，温度降低，绝热膨胀过程应满足方程：
在关闭活塞C 2之后，贮气瓶内气体温度将升高，当升到温度θ 时，原状态为 I（P 1，θ ，V 1 ）体系改变为状态 III（P 2 ，θ ，V 2 ），应满足： 由（3）式和（4）式可得到： 利用（5）式可以通过测量P 0、P 1 和P 2 值，求得空气的比热容比r值。 四．实验装置 图〈一〉实验装置中1为进气活塞塞C 1，2为放气活塞C 2 ，3为电流型集成温 度传感器AD590，它是新型半导体温度传感器，温度测量灵敏度高，线性好， 测温范围为-50℃至150℃。AD590接6V直流电源后组成一个稳流源，见图〈二〉，它的测温灵敏度为1μA/℃，若串接5KΩ电阻后，可产生5mv/℃的信号电压，接0～2V量程四位半数字电压表，可检测到最小0.02℃温度变化。4为气体压力传感器探头，由同轴电缆线输出信号，与仪器内的放大器及三位半数字电压表相接。当待测气体压强为环境大气压P 时，数字电压表显示 为0；当待测气体压强为P +10.00KPa时，数字电压表显示为200mv；仪器测量气体压强灵敏度为20mv/KPa，测量精度为5Pa。
名词释义 绝压,饱和蒸汽,过热蒸汽,定压比热容,定容比热容,临界压力,临界温度,冲击功,腐蚀
绝压的定义 就是绝对压力（工程学称谓，物理学称谓是绝对压强)绝压，指绝对压力：介质(液体、气体或蒸汽)所处空间的所有压力。绝对压力是相对零压力而言的压力。相对应的，表压力(相对压力)：如果绝对压力和大气压的差值是一个正值，那么这个正值就是表压力，即表压力=绝对压力-大气压>0,如果是负值，就叫真空度。绝压PaA，表压PaG。 饱和蒸汽的定义 当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其对应的蒸汽是饱和蒸汽，但最初只是湿饱和蒸汽，待蒸汽中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程温度是不增加的，干饱和之后继续加热则温度会上升，成为过热蒸汽。 过热蒸汽的定义 当湿蒸汽中的水全部汽化即成为饱和蒸汽，此时蒸汽温度仍为沸点温度。如果对于饱和蒸汽继续加热，使蒸汽温度升高并超过沸点温度，此时得到的蒸汽称为过热蒸汽。 定压比热容的定义 在压强不变的情况下，单位质量的某种物质温度升高1K所需吸收的热量，叫做该种物质的“定压比热容”，用符号Cp表示，国际制单位是：J/(kg·K)。因为气体在压强不变的条件下，当温度升高时，气体一定要膨胀而对外作功，除升温所需热量外，还需要一部分热量来补偿气体对外所作的功，因此，气体的定压比热容比定容比热容要大些。由于固体和液体在没有物态变化的情况下，外界供给的热量是用来改变温度的，其本身体积变化不大，所以固体与液体的定压比热容和定容比热容的差别也不太大。因此也就不需要区别了。 定容比热容的定义 在物体体积不变的情况下，单位质量的某种物质温度升高1K （开尔文）所需吸收的热量，叫做该种物质的“定容比热容”以符号Cv表示，国际单位是：J/(kg·K)。 临界压力的定义 物质处于临界状态时的压力（压强）。就是在临界温度时使气体液化所需要的最小压力。也就是液体在临界温度时的饱和蒸气压。
实验一：气体定压比热容测定
气体定压比热测定实验 气体定压比热的测定是工程热力学的基本实验之一。实验中涉及温度、压力、热量（电功）、流量等基本量的测量；计算中乃至比热及混合气体（混空气）方面的知识。本实验的目的是增加热物性研究方面的感性认识，促使理论联系实际，以利于培养同学分析问题和解决问题的能力。 一、实验目的和要求 1、了解气体比热测定装置的基本原理和构思。 2、熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法。 3、掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法。 4、分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。 二、实验装置和原理 装置由见机、流量计、比热仪主体、电功率调节及测量系统等四部分组成（如图一所示）。 图一实验装置 比热仪主体如图二所示。 实验时，被测空气（也可以是其它气体）由见机经湿式气体流量计送入比热仪主体，经加热、均流、旋流、混流后流出。在此过程中，分别测定：空气在流量计出口处的干、湿球温度（to、tw由于是湿式气体流量计，实际为饱和状态）；
气体经比热仪主体的进出口温差（t1、t2）；气体的体积流量（V）；电热器的输入功率（W）；以及实验时相应的大气压力（B）和流量计出口处的表压（
△h ）。有了这些数据，并查相应的物性参数，即可计算出被测气体的定压比热（Cpm ）。 气体的流量由节流阀控制，气体出口温度由输入电热口器的功率来调节。 本比热仪可测300℃以下的定压比热。 图二 比热仪主体 三、实验步骤 1、接通电源及测量仪表，选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中。 2、摘下流量计上的温度计，开动风机，调节节流阀，使流量保持在额定值附近。测出流量计出口空气的干球温度度（to ）。 3、将温度计插回流量计，调节流量，使它保持在额定值附近。逐渐提高电热器功率，使出口温度升高至预计温度。可根据下式预先估计所需电功率。 12 t W τ?≈ 式中：W 为电热器输入功率（W ）；△t 为进出口温度差（℃）；τ为每流过10升空气所需的时间（秒）。 4、待出口温度稳定后（出口温度在10分钟之内无变化或有微小起伏，即可视为稳定），读出下列数据，每10升空气通过流量计所需的时间（τ，秒）；比热仪进口温度－即流量计的出口温度（t
空气定压比热测定实验
空气定压比热测定实验 气体定压比热的测定是工程热力学的基本实验之一。实验中涉及温度、压力、热量（电功）、流量等基本量的测量；计算中用到比热及混合气体（混空气）方面的知识。本实验的目的是增加热物性研究方面的感性认识，促使理论联系实际，以利于培养同学分析问题和解决问题的能力。 一、实验目的和要求 1. 了解气体比热测定装置的基本原理和构思。 2. 熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法。 3. 掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法。 4. 分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。 二、实验装置和原理 装置由风机、流量计、比热仪主体、电功率调节及测量系统等四部分组成（如图一所示）。 图一实验装置 比热仪主体如图二所示。 实验时，被测空气（也可以时其它空气）由风机经流量计送入比热仪主体，经加热、均流、旋流、混流后流出。在此过程中，分别测定：空气在流量计出口处的干、湿球温度（t0，t w）；气体经比热仪主体的进出口温度（t1，t2）；气体的体积流量（V）；电热器的输入功率（W）；以及实验时相应的大气压（B）和流量计出口处的表压（Δh）。有了这些数据，并查用相应的物性参数，即可计算出被测气体的
定压比热（C p m ）。 气体的流量由节流阀控制，气体出 度由输入电热器的功率来调节。 本比热仪可测300℃以下的定压比三、实验步骤和数据处理 1. 接通电源及测量仪表，选择所需口温度计插入混流网的凹槽中。 2. 摘下流量计上的温度计，开动风调节节流阀，使流量保持在额定近。测出流量计出口空气的干球温度（和湿球温度（t w ）。 3. 将温度计插回流量计，调节流量它保持在额定值附近。逐渐提高电热率，使出口温度升高至预计温度 [可以根据下式预先估计所需电功率： τ t W ?≈12 图二 比热仪主体 式中：W 为电热器输入电功率（瓦）； Δt 为进出口温度差（℃）； τ为每流过10升空气所需的时间（秒）。] 4. 待出口温度稳定后（出口温度在10分钟之内无变化或有微小起伏，即可视为稳定），读出下列数据，每10升空气通过流量计所需时间（τ,秒）；比热仪进口温度——即流量计的出口温度（t 1,℃）和出口温度（t 2℃）；当时相应的大气压力（B ，毫米汞柱）和流量计出口处的表压（Δh ，毫米汞柱）；电热器的输入功率（W ，瓦）。 5. 根据流量计出口空气的干球温度和湿球温度,从湿空气的干湿图查出含湿量(d,克/公斤干空气)，并根据下式计算出水蒸气的容积成分： 622 /1622 /d d r w += 6. 根据电热器消耗的电功率，可算出电热器单位时间放出的热量：
空气定压比热容测定
河北科技大学传热学实验教学设备介绍 SEI-3型准稳态法热物性测定仪 SEI-3型准稳态法热物性测定仪是在 SEI-1型基础上研制成,并能满足实验教学 和课堂演示的一款新型仪器。该仪器具有体 积小﹑重量轻﹑携带方便﹑实验过程直观 等特点。是理工科院校热工类教学不可缺少 的教学实验仪器。实验全过程通过RS-232 接口由计算机控制,并以图形和数字方式显 示实验过程和结果. 主要技术参数： 热导率测试范围：0.02～1.00 W/(m．K) 测试误差：≤6% 试件尺寸： 100×100×15㎜温度测量方式：计算机检测主要用途：实验教学和热物性检测设备. 精密度 2.0% 特别推荐: 本测定仪特别适用于建材生产厂家的产品导热系数测试. 配套软件: 工程板软件和教学板软件各一套. 空气橫掠圆柱体时局部换热系数的测定实验目的 1.了解实验装置的原理、测试系统及测试方法。 2.通过对实测数据的整理，了解局部换热系数的变化规律。 3.分析讨论局部换热系数的变化原因，以加深对对流换热现象的认识。
该实验台由小型风洞、直流电源和测试仪表组成，在该实验台上可进行多个流体力学和传热学的教学实验。是理工科院校热工类教学不可缺少的教学实验设备。 主要技术参数： 最大加热功率： 500W ( 8V 60A ) 风道截面尺寸： 0.08×0.16 ｍ 风道空气流速： 0～20 m / S 主要用途：传热学实验教学 辐射换热角系数的测定 实验目的 1.巩固辐射换热理论知识，深入理解 辐射换热角系数的几何性质及意义。 2.了解测定辐射换热角系数的原理和 方法。 3.学会使用角系数测定仪测定角系数 和用面积仪测量封闭图形的面积。 角系数是辐射换热、照明工程及太阳 能利用中经常遇到的重要几何参数，它表 示从漫辐射表面发射的辐射能中发射到达 某一表面的份额。对于规则形状和位置的 表面间的角系数可以通过计算或查图表等 方法求得。但对不规则形状及不规则相对位置表面间的角系数，通常只能由实验来测定。本实验装置就是用于测定不规则形状和不规则相对位置表面间角系数的仪器。本装置结
空气定压比热的测定
实验四 空气定压比热容的测定 一、实验目的 1. 了解气体比热容测定装置的基本原理和构思（本实验以空气为例）。 2. 熟悉实验中的温度、压力、热量和气体流量的测量方法。 3. 掌握由实验数据计算比热值的方法。 二、实验原理 由热力学可知，在没有对外界作功的气体的定压流动过程中，Q d q dh m 1=，则气体的定压比热容可表示为 p m p T Q q c ???? ????= 1 （1） 当气体在此定压过程中由温度t 1被加热至t 2时，气体在此温度范围内的平均定压比热容可由下式 确定 () 122 1 |t t q Q c m t t pm -= （kJ/kg·℃） （2） 式中：q m ——气体的质量流量，kg/s ； Q ——气体在定压流动过程中吸收的热量，kJ/s ； t 2 ——气体的出口温度，℃； t 1 ——气体的入口温度，℃ 大气是含有水蒸汽的湿空气。当湿空气由温度t 1被加热至t 2时，其中的水蒸汽也要吸收热量，这部分热量要根据湿空气的相对湿度来确定。如果计算干空气的比热容，必须从加热给湿空气的热量中扣除这部分热量，剩余的才是干空气的吸热量。 三、实验设备 1. 整个实验装置由风机、湿式流量计、测试比热容仪器本体、电功率调节系统及测量系统共四部分组成，如图1所示。另外还有大气压力计、秒表等。 2. 比热容仪器本体由图2所示。其中1-进口温度计；2-多层杜瓦瓶；3-电热器；4-均流网；5-绝缘体；6-旋流片；7-混流网；8-出口温度计。 3. 空气（或其它气体）由风机经流量计送入比热容仪本体，经加热、均流、旋流、混流、测温后流出。气体流量由节流阀控制，气体出口温度由输入电加热器的电压调节。 4. 该比热容仪可测量300℃以下气体的定压比热容。
水蒸气压和相对湿度的计算公式
水蒸气压和相对湿度的计算公式 要求水蒸气压和相对湿度时，虽然最好用通风乾湿计，但也可采用不通风乾湿计。由乾湿计计算水蒸气压和相对湿度的公式为： 1. 从通风乾湿计的度数计算水蒸气压： （1）湿球不结冰时 e =E’w–0.5(t-t’)P/755 （2）湿球结冰时 e =E’i –0.44(t-t’)P/755 式中， t:乾球读数(oC)t’：湿球读数(oC) E w为t(oC)干球的饱和蒸气压 E’w：t’(oC)湿球的水饱和蒸气压E’i：t’(oC)的冰饱和蒸气压 e：所求水蒸气压 P：大气压力 2. 从不通风乾湿计的度数计算水蒸气压： （1）湿球不结冰时e=E’ w-0.0008P(t-t’) (2)湿球结冰时e=E’ i-0.0007P(t-t’) 此处所用符号的意义同上。压力单位都统一用mmHg或mb。 3．求相对湿度： H=e/E w×100 式中H为所求相对湿度（％），E w为t(oC)的饱和蒸气压（即使在0oC以下时也不使用E i）。
水的饱和蒸汽压与温度曲线图 1物理大气压（atm）=101.325千帕（kPa）=14.696磅/英寸2（psi）=1.0333巴（bar）t pa bar mbar 0 610.7 0.00623 6.22784 2 705. 3 0.00719 7.19256 4 812.8 0.00829 8.28884 6 934.5 0.00953 9.52992 8 1072 0.01093 10.93213 10 1227 0.01251 12.5128 12 1401.4 0.01429 14.29131 14 1597 0.01629 16.28601 16 1817 0.01853 18.52954 18 2060 0.02101 21.00763 20 2337 0.02383 23.83244 22 2642 0.02694 26.94279 24 2982 0.03041 30.41007 25 3166 0.03229 32.28648 26 3360 0.03426 34.26487 28 3778 0.03853 38.52758 30 4241 0.04325 43.2492 32 4753 0.04847 48.47051 34 5318 0.05423 54.23232 36 5940 0.06058 60.5754 38 6623 0.06754 67.54055 40 7374 0.0752 75.19915 50 12334 0.12578 125.78063