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实验一二氧化碳临界状态观测及pvT关系测定实验指导书
一、实验目的1．了解CO2临界状态的观测方法，增加对临界状态概念的感性认识。2．增加对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。3．掌握CO2的pvT关系的测定方法，学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。4．学会活塞式压力计，恒温器等热工仪器的正确使用方法。二．实验原理在准平衡状态下，气体的绝对压力p、比容v和绝对温度T之间存在某种确定关系，即状态方程
FpvT0
理想气体的状态方程具有最简单的形式：pvRT实际气体的状态方程比较复杂，目前尚不能将各种气体的状态方程用一个统一的形式表示出来，虽然已经有了许多在某种条件下能较好反映p、v、T之间关系的实际气体的状态方程。因此，具体测定某种气体的p、v、T关系，并将实测结果表示在坐标图上形成状态图，乃是一种重要而有效的研究气体工质热力性质的方法。在平面的状态图上只能表达两个参数之间的函数关系，故具体测定时有必要保持某一个状态参数为定值，本实验就是在保持绝对温度T不变的条件下进行的。三、实验内容1．测定CO2的pvt关系。在pv坐标系中绘出低于临界温度（t20℃）、临界温度（t311℃）和高于临界温度（t35℃）的三条等温曲线，并与标准实验曲线及理论计算值相比较，并分析其差异原因。2．观测临界状态（1）临界状态附近气液两相模糊的现象。（2）气液整体相变现象。（3）测定CO2的pc、vc、tc等临界参数，并将实验所得的vc值与理想气体状态方程和范德瓦尔方程的理论值相比教，简述其差异原因。四、实验设备整个实验装置由压力台、恒温器和实验台本体及其防护罩等三大部分组成（如图一所示）。试验台本体如图二所示。其中1高压容器；2玻璃杯；3压力机；4水银；5密封填料；6填料压盖；7恒温水套；8承压汞容器；9CO2空间；10温度计。、对简单可压缩热力系统，当工质处于平衡状态时，其状态参数p、v、T之间有：
FpvT0或Tfpv
（1）
本实验就是根据式（1），采用定温方法来测定CO2的pvT关系，从而找出CO2的pvT关系。实验中，由压力台送来的压力由压力油进入高压容器和玻璃杯上半部，迫使水银进入预先装了CO2气体的承压玻璃管，CO2被压缩，其压力和容器通过压力台上的活塞杆的进、退来调节。温度由恒温器供给的水套里的水温来调节。实验工质二氧化碳的压力，由装在压力台上的压力表读出（如要r