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氮气的PVT性质测试
点击次数:426 发布时间:2021-11-12

氮气的PVT性质测试 

p-V-T关系是流体最基本的热力学性质。p-V-T性质实验的测定是与理论方法相辅相成的。在准平衡状态下,工质的压力P,比容V,和温度t之间存在某种确定关系,即状态方程F(PVt)=0。理想气体的状态方程具有简单的形式:PV=nRT。具体测试某种气体的PVt关系,并将实测结果表示在坐标图上,是一种重要而有效研究气体工质热力性质的方法。

在进行气体性质研究时,可通过定容积法、Burnett定温膨胀法、Burnett定容膨胀法进行测量。其中Burnett法是目前研究物质状态方程最为常用,也是比较成熟可靠的方法。本文使用Burnett定温膨胀法对氮气的pVT性质进行实验研究。即在定温条件下,让初始物质的量为n0的试样气体通过多级膨胀,记录各级膨胀后气体的压力,得到一系列的气体压缩因子,然后利用气体压缩因子的定义计算得到直接相应的气体密度。

DM1000 PVT测试仪的压力范围0~10MPa,温度范围-30~120℃,温度压力范围较为宽广。压力测量精度0.02%FS。温度测量精度0.01℃。可直接获得被测样品的气相密度,并可以通过测量大量实验数据进行拟合进而获得第二维里系数B、第三维里系数C,以及EOS方程。

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本文主要利用Burnett法对氮气的pVT性质进行实验研究,通过对温度的自动控制和温度、压力的自动化测量,结合公司自行开发的数据测试分析软件,直接获得高精度的pVT数据。

 

样品准备

样品:原料:氮气。

测试条件

测试仪器:DM1000 PVT测试仪;

测试方法:Burnett定温膨胀法;

初始压力:4.5MPa

测试温度:30~90℃;

测试过程

在定温条件下,让初始物质的量为n0的试样气体通过多级膨胀,记录各级膨胀后气体的压力,得到一系列的气体压缩因子,然后利用气体压缩因子的定义计算得到相应的气体密度,避免了测量容积的体积标定和气体质量的称量,提高了实验测量的精度。


测试结果

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1 氮气在不同温度下的pVT性质

基于Burnett定温膨胀原理,对氮气在不同温度(306090℃)下进行多级等温膨胀测试。实验结果表明,温度一定时,氮气的密度随压力减小而逐渐降低;压力一定时,氮气的密度随温度升高而逐渐降低。与参数数据进行对比,其密度测试的准确性在±2%以内。





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