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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. 加深课堂上所讲的纯流体热力学状态:汽化、冷凝、饱和态和超临流体等基本概念

的理解;

3. 掌握CO2 的PVT关系的测定方法,熟悉用实验测定真实气体状态变化规律的方法

和技巧。

 二. 实验原理

对纯流体处于平衡态时,其状态参数P、V和T存在以下关系:

F(P,V,T)= 0或 V = f(P,T)

由相律,对纯流体,在单相区,其自由度为2,当温度一定时,体积随压力而变化;在二相区,其自由度为1,温度一定时,压力一定,仅体积发生变化。本实验就是利用定温的方法测定CO2 的P和V之间的关系获得CO2 的P-V-T数据。

 三. 实验装置和流程

实验装置由试验台本体、压力台和恒温浴及防护罩组成。(参见图1) 试验台本体如图2所示。

实验中由压力台送来的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有CO2 气体的承压玻璃管(毛细管),CO2 被压缩,其压力和容积通过压力台上的活塞杆的进退来调节。温度由恒温水套的水温调节,水套的'恒温水由恒温浴供给。

CO2 的压力由压力台上的精密压力表读出(注意:绝对压力=表压+大气压),温度由水套内精密温度计读出。比容由CO2 柱的高度和质面比常数计算出。

四. 实验步骤

1. 按图1装好试验设备。

2. 接通恒温浴电源,调节恒温水到所要求的实验温度(以恒温水套内精密温度计为 准)。

3. 加压前的准备----抽油充油操作

(1)关闭压力表及其进入本体油路的二个阀门,开启压力台上油杯的进油阀。

(2)摇退压力台上的活塞螺杆,直至螺杆全部退出。此时压力台上油筒中抽满了油。 (3)先关闭油杯的进油阀,然后开启压力表及其进入本体油路的二个阀门。

(4)摇进活塞杆,使本体充油。直至压力表上有压力读数显示,毛细管下部出现水银为止。 (5)如活塞杆已摇进到头,压力表上还无压力读数显示,毛细管下部未出现水银,则重复(1)--(4)步骤。

(6)再次检查油杯的进油阀是否关闭,压力表及其进入本体油路的二个阀门是否开启。温度是否达到所要求的实验温度。如条件均已调定,则可进行实验测定。