Лабораторная работа №1 (Л. Р. 1)

Посмотреть архив целиком

Цель работы : Экспериментальное исследование изотермического процесса сжатия реального газа – диоксида углерода, составление термического уравнения состояния и расчет термодинамических свойств СО2.


1. Принципиальная схема установки и комментарии к ней.



Схема экспериментальной установки дана на рис. 1. Диоксид углерода находится в стеклянном капилляре 1, выдерживающем давление 70-100 бар. К капилляру припаяна снизу стеклянная колба 9 с отверстием, через которое поступает ртуть и сжимает находящееся в капилляре исследуемое в-во. Ртуть залита в стальной сосуд 10, причем ее уровень всегда выше отверстия. Передача давления на ртуть осуществляется с помощью

масла, которое заполняет пространство над ртутью в сосуде. Сжатие масла производится

прессом 7.

Давление масла измеряется индукционным преобразователем давления 4, который давление преобразует в электрический сигнал. Усилитель 5 усиливает и преобразует этот сигнал в постоянный эл. ток, пропорциональный измеряемому давлению. Ток протекает во внешней измерительной цепи через эл. сопротивление. Падение напряжения на этом сопротивлении измеряется цифровым вольтметром 6. Сопротивление подобрано так, что цифровой вольтметр 6 показывает абсолютное давление в барах. В схеме предусмотрен контрольный манометр 8.

Для обеспечения изотермичности капилляр 1 помещен в резервуар 2, через который непрерывно протекает вода. В резервуар 2 может подаваться вода либо из водопровода, либо из термостата 11; переключающий вентиль смонтирован на стенде.

Резервуар 2 изготовлен из оргстекла, поэтому процесс сжатия диоксида углерода в капилляре 1 и происходящая при этом конденсация хорошо видна.

Температура воды измеряется лабораторным термометром 3, при равновесном состоянии температуры диоксида углерода и воды равны.



2. Расчетные формулы:




3. Журнал наблюдений:

Таблица эксп. изотермы при t = 2,9 оС

t , оС

P, бар

l, град

l, мм

v, м3/кг

Z

2,9

3,1

55,10

303,05

0,06713

0,924

2,9

3,5

50,10

275,55

0,06104

0,922

2,9

4,0

45,10

248,05

0,05495

0,914

2,9

4,7

40,10

220,55

0,04886

0,915

2,9

5,6

35,10

193,05

0,04277

0,907

2,9

6,8

30,10

165,55

0,03667

0,897

2,9

8,5

25,10

138,05

0,03058

0,877

2,9

11,1

20,10

110,55

0,02449

0,857

2,9

16,1

15,10

83,05

0,01840

0,819

2,9

19,8

10,10

55,55

0,01231

0,743

2,9

24,8

8,10

44,55

0,00987

0,685

2,9

28,5

6,10

33,55

0,00743

0,547

2,9

33,4

5,60

30,80

0,00682

0,503

2,9

37,4

5,10

28,05

0,00621

0,458

2,9

38,1

4,60

25,30

0,00560

0,413

2,9

38,2

4,10

22,55

0,00500

0,369

2,9

38,5

3,60

19,80

0,00439

0,324

2,9

38,5

3,10

17,05

0,00378

0,279

2,9

38,5

2,60

14,30

0,00317

0,235

2,9

42,0

2,10

11,55

0,00256

0,190

2,9

50,0

1,60

8,80

0,00195

0,164



Таблица эксп. изотермы при t = 39 оС


t , оC

P, бар

l, град

l, мм

v, м3/кг

Z

39

8,20

55,1

303,05

0,06713

0,933103

39

9,00

50,1

275,55

0,06104

0,931203

39

10,00

45,1

248,05

0,05495

0,931409

39

11,30

40,1

220,55

0,04886

0,935808

39

12,80

35,1

193,05

0,04277

0,927857

39

14,80

30,1

165,55

0,03667

0,920009

39

17,50

25,1

138,05

0,03058

0,907143

39

21,50

20,1

110,55

0,02449

0,89248

39

27,70

15,1

83,05

0,01840

0,863815

39

38,80

10,1

55,55

0,01231

0,809314

39

46,00

8,1

44,55

0,00987

0,769497

39

56,60

6,1

33,55

0,00743

0,713034


Изотерма идеального газа при t = 39 oC


t , оC

P, бар

v, м3/кг

39

8,20

0,0719468

39

9,00

0,0655515

39

10,00

0,0589964

39

11,30

0,0522092

39

12,80

0,0460909

39

14,80

0,0398624

39

17,50

0,0337122

39

21,50

0,0274402

39

27,70

0,0212983

39

38,80

0,0152052

39

46,00

0,0128253

39

56,60

0,0104234




4. Вариант а.

Сравнение изотермы Ван-дер-Ваальса с экспериментальными изотермами.


4.1. Расчетные формулы:


Все расчеты сведем в таблицы:



Изотерма Ван-дер-Ваальса Изотерма Ван-дер-Ваальса

при t = 2,9 оС при t = 39 оС


t , оC

P, бар

2,9

7,4864631

2,9

8,2000581

2,9

9,0636707

2,9

10,129992

2,9

11,47953

2,9

13,241595

2,9

15,637392

2,9

19,077323

2,9

24,40786

2,9

33,609541

2,9

39,290772

2,9

46,586248

2,9

48,605518

2,9

50,609391

2,9

52,468184

2,9

53,939115

2,9

54,569697

2,9

53,525027

2,9

49,369035

2,9

40,695856

2,9

39,650773

t , C

P, бар

39

8,49503867

39

9,31093904

39

10,2999548

39

11,523595

39

13,076327

39

15,110954

39

17,8915132

39

21,9156441

39

28,2391301

39

39,5023217

39

46,7996998

39

56,9328117



Случайные файлы

Файл
25215.rtf
29204-1.rtf
20764-1.rtf
8529.rtf
101295.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.