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定壓比熱測定技術(shù):原理、方法與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐

更新時(shí)間:2025-05-22      點(diǎn)擊次數(shù):310
  定壓比熱測定技術(shù)是熱力學(xué)研究中的重要手段,用于確定氣體在恒定壓力下的比熱容。
  原理
  定壓比熱容(cp)定義為單位質(zhì)量氣體在恒定壓力下溫度升高1℃所需的熱量。根據(jù)熱力學(xué)第一定律,在等壓過程中,氣體吸收的熱量等于其焓的增加量。通過測量氣體在等壓過程中的吸熱量和溫度變化,可計(jì)算出定壓比熱容。
  方法
  定流法:讓氣體流過量熱器時(shí)被加熱,通過測量氣體在量熱器進(jìn)出口的溫度、流量以及加熱量,計(jì)算定壓比熱容。需注意消除量熱器熱損失的影響。
  混合法:預(yù)先將氣體加熱,使其流過量熱器時(shí)冷卻,通過量熱器測定氣體放熱量,進(jìn)而計(jì)算定壓比熱容。
  實(shí)驗(yàn)實(shí)踐
  實(shí)驗(yàn)裝置通常包括風(fēng)機(jī)、流量計(jì)、比熱儀本體、電功率調(diào)節(jié)及測量系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
  啟動(dòng)風(fēng)機(jī),調(diào)節(jié)流量計(jì),使氣流量穩(wěn)定。
  調(diào)節(jié)電加熱器功率,使氣體出口溫度達(dá)到預(yù)定值。
  待溫度穩(wěn)定后,記錄氣體流量、進(jìn)出口溫度、電加熱器功率等數(shù)據(jù)。
  根據(jù)記錄數(shù)據(jù),計(jì)算氣體的定壓比熱容。
  在實(shí)驗(yàn)中,需特別注意控制實(shí)驗(yàn)條件,如保持氣流穩(wěn)定、準(zhǔn)確測量溫度和流量、消除熱損失等,以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過多次實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)平均,可進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)精度。
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