水的饱和蒸汽压力和温度关系实验_975401006.doc

水的饱和蒸汽压力和温度关系实验_975401006

水的饱和蒸汽压力和温度关系实验报告一、实验目的

1.通过水的饱和蒸汽压力和温度关系实验，加深对饱和状态的理解。

2.通过对实验数据的整理，掌握饱和蒸汽P-t关系图表的编制方法。

3.学会压力表和调压器等仪表的使用方法。

二、实验设备与原理

4567

3

8

29

10

111

12

1.开关2.可视玻璃3.保温棉(硅酸铝)4.真空压力表(-0.1,1.5MPa)5.测温管6.电压指示

7.温度指示8.蒸汽发生器9.电加热器10.水蒸汽11.蒸馏水12.调压器

图1实验系统图

物质由液态转变为蒸汽的过程称为汽化过程。汽化过程总是伴随着分子回到液体中的凝结过程。到一定程度时，虽然汽化和凝结都在进行，但汽化的分子数与凝结的分子数处于动态平衡，这种状态称为饱和态，在这一状态下的温度称为饱和温度。此时蒸汽分子动能和分子总数保持不变，因此压力也确定不变，称为饱和压力。饱和温度和饱和压力的关系一一对应。

三、实验方法与步骤

1.熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。

2.将调压器指针调至零位，接通电源。

3.将调压器输出电压调至100V左右，使蒸汽温度升至90?左右(本步骤由指导教师完成)。4.将调压器输出电压调至150,170V，待蒸汽压力升至一定值时，将电压降至50,100V

保温(保温电压需要随蒸汽压力升高而升高)，待工况稳定后迅速记录水蒸汽的压力和

温度。

5.重复步骤3，在0,0.8MPa(表压)范围内实验不少于6次，且实验点应尽量分布均匀。6.实验完毕后，将调压器指针旋回至零位，断开电源。

7.记录室温和大气压力。

四、注意事项

1.实验装置通电后不得离开。

2.实验装置设定安全压力为0.8MPa(表压)，切不可超压操作。

五、数据记录

仪0.1016大气压力B/MPa室温/?编号

饱和压力饱和温度误差MPa?实

验压力绝对压温度读数绝对压温度读次表读力t’对应压力B对,t,P数Δt=t-t’ΔP=P1-P，100%，100%数数力应温度t，273.15P1t’P’P=P’+BP1t

10.10.20.19867120120.210.210.053386-0.00133-0.6694520.20.30.30423134133.52-0.48-0.118030.004231.39039530.30.40.40437144143.61-0.39-0.093580.004371.08069340.40.50.50225152151.83-0.17-0.040.002250.44798450.50.60.60267159158.83-0.17-0.039350.002670.44302960.60.70.70093165164.95-0.05-0.011410.000930.13268170.70.80.79219170170.410.410.092434-0.00781-0.9858780.80.90.89260175175.350.350.078038-0.0074-0.82904六、实验总结

1.绘制P-t关系曲线

图2饱和蒸汽与压力曲线

2.总结经验公式

图3饱和蒸汽与压力曲线(对数坐标)

将实验曲线绘制在对数坐标纸上，则基本上呈一直线，故饱和水蒸汽压力和温度的关系可近似整理成下列经验公式:

4t,100P

经拟合，得公式为

0.2491t,180P

3.误差分析及改进意见

由以上数据处理可知，本次实验的结果总体上较好地与理论相吻合，但仍然存在一定的误差。

?不同压强下温度误差均不超过0.5?C，故而很可能是由于温度计精确度不够高造成的误差。建议改用精确度更高的温度计。

?压力表盘是指针刻度式的，分度值较大且不均匀，不容易准确地定好压强。建议改用更高精度的压力表，如电子压力表。

?对于不同的温度，所用的保温电压都基本相同，虽然这样可以简化实验操作，但是同时也造成了误差，因此可以考虑对不同温度计算出不同的保温电压进行实验。