恒奥德电脑型二氧化碳P-V-T关系仪操作步骤

电脑型二氧化碳P-V-T关系仪操作步骤

二氧化碳P-V-T关系仪是一种用于测定二氧化碳在不同温度下压力-体积-温度关系的实验装置，其操作原理基于定温法，通过控制温度并测量压力与比容的变化来绘制等温线。‌

‌实验原理：‌ 二氧化碳作为实际气体，其P-V-T关系不遵循理想气体状态方程，而是需通过实验确定。在平衡状态下，压力P、体积V和温度T满足特定函数关系F(P,V,T)=0。实验采用定温法，在恒定温度下改变压力，观测体积变化，从而绘制P-V等温线。低于临界温度时，等温线会出现气液相变平台；在临界点（临界温度tc=31.1℃、临界压力pc=7.38MPa、临界比容vc=0.0747m³/kg），等温线出现拐点，且气液两相界限消失；高于临界温度时，等温线为光滑曲线。‌

‌操作步骤：‌ 装置主要由压力台、恒温器和实验台本体组成。操作流程包括：

‌准备阶段‌：向恒温器注入水至离盖30～50mm，接通电路并启动水泵，调节温度至设定值（如20℃、27℃或50℃）并保持恒温。

‌加压前准备‌：关闭压力表及进入本体油路的阀门，开启压力台油杯进油阀，摇退活塞螺杆抽油，然后关闭油杯阀门，开启压力表和油路阀门，摇进活塞螺杆充油，重复此过程直至压力表有读数。

‌测量过程‌：在恒温下缓慢摇进活塞螺杆增加压力，观察二氧化碳体积变化（通过承压玻璃管内水银柱高度变化间接测量比容），记录不同压力下的数据。加压时需保证缓慢以维持等温平衡，避免读数不准。

‌数据记录‌：记录压力、水银柱高度（换算为比容）及现象（如液化、汽化），重复测量多组数据。‌

‌关键操作要点：‌

‌温度控制‌：恒温器通过水循环确保温度稳定，温度设定需覆盖低于、等于和高于临界温度（如20℃、27℃、31.1℃、50℃）。

‌压力调节‌：压力通过压力台活塞螺杆进退调节，加压过程必须缓慢以保证等温条件，否则易导致平衡滞后。

‌比容测量‌：由于直接测量困难，比容通过水银柱高度h与已知点（如27℃、9MPa时h0）的线性关系间接计算，公式为v = k(h - h0)，其中k为常数。

‌临界现象观察‌：在临界温度下，可观察到气液整体相变（压力微变导致突变）和模糊现象（汽液界限不清）