❶ 急求一份水汽化熱的測量實驗報告
二、教學目的實驗名稱 測定水的汽化熱
四、實驗原理
在一定的外部壓強下,液體總是在一定的溫度下沸騰,在沸騰過程中,雖然對它繼續加熱,但液體的溫度並不升高。可見,在把液體變成汽體時,要吸收熱量。為此引進汽化熱這個物理量,來表示在一定溫度及壓強下,單位質量的液體變成同溫度的汽所需要的熱量,即:
反過來,當汽體重新凝結成液體時就會放出熱量。所放出的熱量跟等量的液體在同一條件下汽化時所吸收的熱量相同。即:汽化熱=凝結熱
由此,本實驗通過測定出水蒸汽在常壓條件下凝結熱,從而根據上式,間接得到水在沸點(100℃)時的汽化熱。
蒸汽從發生器出來,經玻璃管進入量熱器內筒中凝結成水,放出熱量,使量熱器內筒和水的溫度由初溫升到,設凝結成水的蒸汽質量為,蒸汽由℃變到℃的有個中間轉化過程,那就是℃的水蒸氣首先轉化成℃的水,這時要放出熱量,即凝結熱;然後℃的水再與冷水混合,最終達到熱平衡,平衡溫度為℃,這時要放出熱量,
則總的放熱量就是
設量熱器和水的質量分別為、,比熱分別為、。則量熱器、水所得到的熱量(不考慮系統的對外散熱):
式中由熱平衡方程式
則 (1)
【散熱修正】:上述討論是假定量熱器與外界無熱量交換時的結論.實際上只要有溫度的差異就必然要有熱交換存在,因此必須考慮如何防止散熱或對散熱進行修正。
本實驗中熱量的散失主要是蒸汽通入盛有水的量熱器中,混合過程中量熱器向外散失的熱量,由此造成混合前水的初溫與混合後水的終溫不易測准.為此,根據牛頓冷卻定律來修正溫度。
在實驗中作出水的溫度-時間曲線,如圖ABGCD所示,AB段表示混合前量熱器及水的緩慢升溫過程(由於其溫度比室溫低引起的);BC段表示混合過程;CD段表示混合後的冷卻過程.過G點作與時間軸垂直的一條直線交AB、CD的延長線於E和F點,使面積BEG與面積CFG相等,這樣,E和F點對應的溫度就是熱交換進行無限快時的溫度,即沒有熱量散失時混合前、後的初溫1和終溫 (隔5~10s測一個點)。
五、實驗儀器
通DM-T數字溫度計、LH-1量熱器、WL-1物理天平、蒸餾燒瓶、電爐、秒錶、毛巾等。
六、實驗內容與步驟
1、將內筒擦乾凈,用天平稱出其質量m1。
2、內筒中裝入適量的從冰箱中取出預先備好的冷水(約低於室溫10℃,占內筒容積2/3),用天平稱得內筒和水的質量M+m1。
3、將內筒置於量熱器中,蓋好蓋子,插好溫度計,開始計時,觀察並記錄溫度變化(如每隔10s記錄一個數據),記錄6-8個點,確定初始溫度t1。
4、與此同時,將蒸汽發生器通電加熱至水完全沸騰劇烈的發出蒸汽。
5、初始溫度t1確定後,擦乾出氣口的水滴,將其導入量熱器,使蒸汽凝結並混合完成熱交換,快到θ時,取下量熱器,每隔10s記錄一個數據,當溫度達到最高值時,即為平衡溫度θ。(θ=2θ環- t1 這里的θ值只是理論估算,不能作為實驗結果)
6、用天平稱出汽後總質量M1。
7、實驗完畢,整理儀器,處理數據。
七、數據表格及數據處理
【已知參數】:水的比熱容c=4.186×103J/kg·℃,內筒(鐵)的比熱容為c1=0.448×103J/kg·℃,水的汽化熱參考值L=2.2597×106J/kg
表格一 實驗主表格
名稱 內筒質量 內筒+水質量 汽後總質量 初始溫度 平衡溫度 環境溫度 沸點溫度
符號單位 m1(g) M+m1(g) M1(g) t1(℃) θ(℃) θ環(℃) t2(℃)
數值
❷ 舉例說明液體飽和蒸氣壓試驗裝置還能測
摘要 靜態法測液體飽和蒸氣壓
❸ 水和水蒸氣熱交換,綜合傳熱系數一般取多大
水和水蒸氣熱交換,綜合傳熱系數列管式換熱器在汽水換熱時傳熱系數在3000-5000左右,一般板式換熱器在汽水換熱時傳熱系數在2000-4000左右。汽水換熱中不建議採用板式換熱器。
換熱器(英語翻譯:heat exchanger),是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備,又稱熱交換器。換熱器是化工、石油、動力、食品及其它許多工業部門的通用設備,在生產中佔有重要地位。在化工生產中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等,應用更加廣泛。換熱器種類很多,但根據冷、熱流體熱量交換的原理和方式基本上可分三大類即:間壁式、混合式和蓄熱式。在三類換熱器中,間壁式換熱器應用最多。
❹ 蒸汽冷凝給熱系數特點
冷流體給熱系數的實驗計算值與理論值(按
計算)列表比較,計算各點誤
差,並分析討論。
2
、冷流體給熱系數的准數式:
,以
為縱坐標,
為橫坐標,將實
驗數據的結果標繪在圖上,由實驗數據作圖擬合曲線方程,確定式中常數
A
及
m
;並與教材中的經驗式
比較,同時在同一圖上標繪出經驗式。
3
、寫出實驗值擬合出的公式(按經驗式的形式)
❺ 製取水蒸氣的裝置圖
(1)蒸餾實驗時,溫度計測量的是蒸汽的溫度,所以溫度計的水銀球內未與支管口的下緣相容平;冷凝管應從下口進水,上口出水,以保證水充滿冷凝管,起到充分冷凝的作用;
故答案為:溫度計的水銀球未與支管口的下緣相平;冷卻水的進出口方向反了;
(2)由儀器的結構可知:A、B、C、D分別為:蒸餾燒瓶冷凝管牛角管錐形瓶;
故答案為:蒸餾燒瓶冷凝管牛角管錐形瓶;
(3)蒸餾時,為防止溶液爆沸,應加入少量碎瓷片,故答案為:碎瓷片;防止液體暴沸.
❻ 實驗:空氣—蒸汽對流給熱系數測定 測得數據後怎麼算空氣流速和空氣定性溫度
不明白你怎麼要空氣流速和空氣定性溫度的運算。本實驗是測出冷熱流體兩端溫度,再計算出對流給熱系數的,哪有反過來的?
冷流體(空氣和水)與熱流體水蒸汽通過套管換熱器的內管管壁發生熱量交換的過程可分為三步:
○1套管環隙內的水蒸汽通過冷凝給熱將熱量傳給圓直水平管的外壁面(A0);
○2熱量從圓直水平管的外壁面以熱傳導的方式傳至內壁面(Ai);
○3內壁面通過對流給熱的方式將熱量傳給冷流體(Vc)。
在實驗中,水蒸汽走套管換熱器的環隙通道,冷流體走套管換熱器的內管管內,當冷、熱流體間的傳熱達到穩定狀態後,根據傳熱的三個過程、牛頓冷卻定律及冷流體得到的熱量,可以計算出冷熱流體的給熱系數(以上是實驗原理)。
(以下是計算方法)傳熱計算公式如下:
Q=α0A0( T–Tw)m= αiAi( tw–t)m=VcρcCpc(t2-t1)
可以根據蒸汽溫度初始溫度、末端溫度、上述公式和空氣—蒸汽對流給熱系數計算得到空氣溫度變化值。
❼ 空氣-蒸汽對流給熱系數測定實驗中冷流體和蒸汽的流向,對傳熱效果有何影響
沒有影響,蒸汽一側可以認為是各處溫度相等的,所以無論是逆流還是並流,其傳熱推動力的計算結果是一樣的。
實驗目的:
1、通過對空氣—水蒸氣簡單套管換熱器的實驗研究,掌握對流傳熱系數α的測定方法,加深對其概念和影響因素的理解。並用線性回歸分析方法,確定關聯式Nu=ARemPr0.4中常數A、m的值。
2、通過對管程內部插有螺旋線圈的空氣—水蒸氣強化套管換熱器的實驗研究,測定其准數關聯式Nu=BRem中常數B、m的值和強化比Nu/Nu0,了解強化傳熱的基本理論和基本方式。
(7)水蒸氣給熱系數測定實驗裝置擴展閱讀:
對流傳熱時的一個比例系數。表示對流傳熱過程的強度。是在單位時間(1小時)內,當溫度差為1℃時,每單位壁面(1m^2)向其周圍流體給出(或從周圍流體接受)的熱量(kj)。
當流體與固體表面之間的溫度差為1K時, 1m*1m壁面面積在每秒所能傳遞的熱量。h的大小反映對流換熱的強弱。
如上所述,h與影響換熱過程的諸因素有關,並且可以在很大的范圍內變化,所以牛頓公式只能看作是傳熱系數的一個定義式。它既沒有揭示影響對流換熱的諸因素與h之間的內在聯系,也沒有給工程計算帶來任何實質性的簡化,只不過把問題的復雜性轉移到傳熱系數的確定上去了。
因此,在工程傳熱計算中,主要的任務是計算h。計算傳熱系數的方法主要有實驗求解法、數學分析解法和數值分析解法。
在不同的情況下,傳熱強度會發生成倍直至成千倍的變化,所以對流換熱是一個受許多因素影響且其強度變化幅度又很大的復雜過程。
❽ 【求助】急問,請教實驗室如何自製水蒸氣蒸餾裝置
導管要始終在水面以上,注意安全。chizunxin(站內聯系TA)最簡單的就是你把瓶子里裝水,裝入你版要蒸餾的東東,權開攪拌,加熱蒸餾即可,過程中不斷補水進去就行。不用書上那種通直接蒸汽呀city2047(站內聯系TA)加個燒瓶,加熱生成水蒸氣,管路直接連到反應器中,管路要保溫。或者拿氮氣頂過去Dragulia(站內聯系TA)把水和你要蒸餾的東西放進反應瓶(單口多口都都行),然後加個分水器和冷凝管,加熱至迴流就行了,記得把分出來的水倒回去yhyang198(站內聯系TA)Originally posted by 瑞行天下 at 2011-01-11 19:38:19: 實驗室沒有水蒸氣發生器,想問下如何自己搭建一個水蒸氣蒸餾裝置呢,再此表示感謝 在這里求助不如那本科有機化學實驗教材看一下,教材上講得更細致linhuier125(站內聯系TA)直接用三口燒瓶加個導管就好了,三口燒瓶上要接一根長長地玻璃棒,幫助泄壓,不用擔心很容易的luner1803(站內聯系TA)有幾個要點,1.管路要保溫,不再冷凝 2.加熱裝置要恆溫,這樣的飽和蒸氣壓一定,相對來說蒸發速率一定
❾ 在總傳熱系數的測定實驗中冷流體和蒸汽的流向,對傳熱效果有無影響
是有影響的,一般逆流比順流傳熱效果好。
順流式流出的水溫和氣體的溫度只能不斷接近,無法交叉,但好處是氣體進入換熱器初期便可以迅速降溫,最終出口溫度比較穩定;而逆流式流出的水溫可以高於流出的蒸汽的溫度,故利用率比較高。
總傳熱系數的測定
實驗原理
列管式換熱器是工業生產中廣泛使用的一種間壁式換熱設備,通常由殼體、管束、隔板、擋板等主要部件組成。冷、熱流體藉助於換熱器中的管束進行熱量交換而完成加熱或冷卻任務。衡量一個換熱器性能好壞的標準是換熱器的傳熱系數K值。
實驗裝置