实验报告
实验人：刘罗勤 学号：PB07013045 班级：0701301
一、实验题目： 饱和蒸汽压力和温度关系实验 二、实验目的：
1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系，加深对饱和状态的理解，从而 建立液体温度达到对应液面压力的饱和温度时，沸腾便会发生的基本概念。
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、观察小容积的泡态沸腾现象。
三、实验设备
本实验使用可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验仪。实验装置主要由加热密封容器（产生饱和蒸汽）、电接点压力表、调压器（0~220V）、电压表、水银温度计（0~200℃）、测温管（管底注入少量机油，用来传递和均匀温度）和透明玻璃窗等组成（参见图1）。采用电接点压力表的目的，在于使用中能压力的意外升高，起到安全保护作用。
图 1
1 – 电接点压力表 2 – 保温棉 3 – 密封容器 4 – 观察窗 5 – 电加热器 6 – 机壳 7 – 调压器 8 – 温度计 9 – 测温管 10 – 蒸馏水
四、实验原理
考察水在定压下加热时水的状态的变化过程。随着热量的加入，水的温度不断升高。当温度上升到某温度值t时水开始沸腾。此沸腾温度称为该压力下的饱和温度。同样，此时的压力称为饱和压力。继续加热，水中不断产生水蒸汽，随着加热过程的进行，水蒸汽不断增加，直至全部变为蒸汽，而达到干饱和蒸汽状态。对干饱和蒸汽继续加热，由蒸汽的温度由饱和温度逐渐升高。水在汽化过程中，呈现出五种状态，即未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、
干饱和蒸汽、过热蒸汽。在汽化阶段，处于汽液两相平衡共存的状态，它的特点是定温定压，即一定的压力对应着一定的饱和温度，或一定的温度对应着一定的饱和压力。
五、实验方法和步骤
1、熟悉实验装置的工作原理、性能和使用方法 2、将调压器指针置于零位，然后接通电源。
3、将电接点压力表的上限压力指针拨到稍高于最高试验压力（如：0.7MPa）的位置。 4、将调压器输出电压调至170V，待蒸汽压力升至接近于第一个待测定的压力值时，将电压降至20-50V左右（参考值）。由于热惯性，压力将会继续上升，待工况稳定（压力和温度基本保持不变）时，记录下蒸汽的压力和温度。重复上述实验，在0~0.6MPa（表压）范围内，取5个压力值，顺序分别进行测试。实验点应尽可能分布均匀。
5、实验完毕后，将调压器指针旋回零位，并断开电源。 6、记录实验环境的温度和大气压力B。
注意事项：本装置允许使用压力为0.8MPa（表压），不可超压操作。
六、数据记录和处理
1．数据记录表
大气压力：B=0.101 Mpa
饱和压力 [MPa] 饱和温度 [℃] 温度计标准值t 误 差 序 号压力表读值绝对压力P -0.003 0.008 0.020 0.036 0.057 0.080 0.111 0.144 0.181 0.224 0.269 PPB 读数值t 0.098 0.109 0.121 0.137 0.158 0.181 0.212 0.245 0.282 0.325 0.370 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 ttt tt100% 9.04 7.06 4.98 3.61 2.9 2.09 1.78 1.77 1.16 1.24 0.58 0.0912763 0.069175 0.0474376 0.0332382 0.02568 0.0178495 0.0146165 0.0139623 0.00884416 0.00910159 0.00412576 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
99.04 102.06 104.98 108.61 112.90 117.09 121.78 126.77 131.16 136.24 140.58 注：以上温度标准值是根据由化学工业出版社出版，葛新石、叶宏译的《传热与传质基本原理》（第六版）的附录表A.6并运用线性插值而得到的。
140130120t /C0110100900.100.150.200.250.300.350.40p / MPa
图1.未删除数据时p—t曲线图
B Linear Fit of Data1_B2.152.10log t(C)2.0502.001.95-1.1-1.0-0.9-0.8-0.7-0.6-0.5-0.4log p(MPa)
图2.未删除数据时log p—log t曲线图
由图2可知，应将前面三个数据点删除。
删除偏离点后且压强单位为atm时的log p—log t曲线图为：
Y2.162.142.122.10 B Linear Fit of Data1_Blog t(C)02.082.062.042.020.10.20.30.40.50.6Xlog p(atm)
图3.删除偏离点后log p—log t曲线图
由图3可知，在双对数坐标中，实验曲线基本呈一直线，所以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：
Linear Regression for Data1_B:
Y = A + B * X
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
A 1.98584 0.00154 B 0.28636 0.00408
------------------------------------------------------------
R SD N P
------------------------------------------------------------
0.99939 0.001 8 <0.0001
------------------------------------------------------------
七、思考问题
1．调节调压器时应注意什么问题？
答：调节时要轻手轻脚，以防将旋钮拧坏。电压不可过大，以免损坏仪器，并防止局部温度过大。当然电压也不必太小，那样太浪费时间了。
2．把实验结果与标准值做比较，并分析造成误差的原因
答：标准值为，A=2.00,B=0.25.由数据可以看出，给定饱和压力时，所测得的饱和温度比标准值偏小，且随着压力的升高，两者的差值越来越小。可能的原因是密封容器中混有空气，随着饱和压力的升高，水蒸气所占的分压越来越大，空气的影响便越来越小，所以两者的差值就越来越小。
