本發(fā)明涉及能源動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，特別涉及一種臨界狀態(tài)觀測及p-v-T關(guān)系測定教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，用于能源動(dòng)力類臨界狀態(tài)觀測及p-v-T關(guān)系測定專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。

背景技術(shù)：

“臨界狀態(tài)觀測及p-v-T關(guān)系測定實(shí)驗(yàn)”是國內(nèi)熱力學(xué)、物理化學(xué)、熱工基礎(chǔ)等課程所開設(shè)的課程測量實(shí)驗(yàn)，目前國內(nèi)針對(duì)本科生的該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所使用的二氧化碳P-V-T關(guān)系儀，是使用水銀將二氧化碳封裝在玻璃容器內(nèi)，玻璃容器上部為圓柱形長玻璃管，下部為葫蘆形腔體。使用壓力泵將壓力油送入高壓容器，水銀在液壓油的作用下被壓入玻璃容器，使得二氧化碳?xì)怏w的體積發(fā)生變化，通過套在玻璃容器長管部位外面的玻璃水套上的標(biāo)尺讀出二氧化碳的體積變化量，從而測得二氧化碳的p-v-T關(guān)系。

國內(nèi)目前所出售和使用中的該實(shí)驗(yàn)臺(tái)均以二氧化碳作為工質(zhì)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)存在以下缺陷：

1.玻璃容器存在耐壓風(fēng)險(xiǎn)。

該容器均采用普通玻璃制作，玻璃容器壁厚一般為1～3mm，且容器下部直徑葫蘆形部分內(nèi)外都要承壓，因此該玻璃容器不宜在過大的壓力下使用。本實(shí)驗(yàn)通過壓力泵將二氧化碳加壓，由于二氧化碳的臨界壓力較高，實(shí)驗(yàn)中的最高壓力將達(dá)到10MPa，在如此大的壓力下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)顯然具有一定的危險(xiǎn)性，而國內(nèi)該教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的生產(chǎn)商大多不具備壓力容器的生產(chǎn)和制造資質(zhì)，進(jìn)一步加劇了使用該儀器在教學(xué)過程中的風(fēng)險(xiǎn)。

2.二氧化碳液化后的液柱長度過小。

在本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程中，需要在一定的溫度下，將二氧化碳完全壓縮為液態(tài)，然后通過觀測液柱的長度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度與液柱測量的準(zhǔn)確度直接相關(guān)，由于二氧化碳液化后的液柱長度非常短，約為15mm，而標(biāo)尺的最小刻度為1mm，這么短的液柱顯然不容易讀準(zhǔn)。此外，液體全部液化后再對(duì)其壓縮時(shí)壓力會(huì)迅速上升，由于二氧化碳的液柱太短，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生很容易加壓過快而導(dǎo)致玻璃管超壓破裂，從而造成危險(xiǎn)。

3.實(shí)驗(yàn)開設(shè)時(shí)間范圍受限。

受教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)采購成本的限制，目前高校所采用的本實(shí)驗(yàn)臺(tái)所附帶的循環(huán)浴大多沒有制冷功能。二氧化碳的臨界壓力為30.98℃，實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行低于臨界溫度的測試，由于不帶制冷功能的恒溫槽需要在高于室溫至少5～10℃的條件下才能穩(wěn)定，因此本實(shí)驗(yàn)在夏天或春秋室溫較高的時(shí)候可能無法正常開出。

由于二氧化碳非常容易獲取，且相對(duì)于其它工質(zhì)其熱物性數(shù)據(jù)更為人熟知，因此“臨界狀態(tài)觀測及p-v-T關(guān)系測定實(shí)驗(yàn)”從一開始至今一直僅采用二氧化碳作為工質(zhì)，從而使得該實(shí)驗(yàn)臺(tái)存在以上諸多問題。近年來，由于教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的市場化，儀器開發(fā)人員的專業(yè)性往往略為缺乏，而更為專業(yè)的科研人員大多不再對(duì)其關(guān)注，因此長期以來該教學(xué)實(shí)驗(yàn)一直未得到改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種臨界狀態(tài)觀測及p-v-T關(guān)系測定教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，用于測定流體工質(zhì)的臨界特性及p-v-T關(guān)系，本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全性得到極大的提高，也不需要另外配備恒溫槽循環(huán)浴，可節(jié)省實(shí)驗(yàn)臺(tái)成本和實(shí)驗(yàn)室空間，大大縮短實(shí)驗(yàn)中由于恒溫槽控溫等待的時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下的方案來實(shí)現(xiàn)：

一種臨界狀態(tài)觀測及p-v-T關(guān)系測定教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括底部腔體，底部腔體內(nèi)設(shè)置有金屬杯，金屬杯與底部腔體內(nèi)壁之間有空隙，金屬杯內(nèi)填充有水銀，水銀的高度低于金屬杯的高度，金屬杯內(nèi)水銀面上部與底部腔體內(nèi)壁之間填充有液壓油；金屬杯內(nèi)設(shè)置有伸入水銀中的金屬氣體壓縮腔體，金屬氣體壓縮腔體底部設(shè)置有導(dǎo)管；金屬氣體壓縮腔體頂部設(shè)置有與金屬氣體壓縮腔體相連通的石英玻璃管，金屬氣體壓縮腔體與石英玻璃管內(nèi)填充有流體工質(zhì)，石英玻璃管外側(cè)設(shè)置有用于控制實(shí)驗(yàn)溫度的實(shí)驗(yàn)溫度控制部分。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，底部腔體上設(shè)置有進(jìn)液口；金屬氣體壓縮腔體上設(shè)置有上法蘭，底部腔體上設(shè)置有下法蘭，通過上法蘭和下法蘭將底部腔體和金屬氣體壓縮腔體進(jìn)行密封連接。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，金屬氣體壓縮腔體與上法蘭為整體結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，上法蘭中部開一通孔，通過設(shè)置密封件將上法蘭與石英玻璃管密封相連。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，實(shí)驗(yàn)溫度控制部分包括設(shè)置在石英玻璃管的外側(cè)的鋁制熱沉，鋁制熱沉的外側(cè)設(shè)置有半導(dǎo)體制冷片，半導(dǎo)體制冷片的外側(cè)設(shè)置有散熱器，散熱器的外側(cè)安裝有若干風(fēng)扇。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，鋁制熱沉上安裝有用于觀察石英玻璃管內(nèi)流體工質(zhì)長度的觀察窗。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，石英玻璃管、觀察窗或鋁制熱沉上刻有標(biāo)尺。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，石英玻璃管的內(nèi)徑為0.5～2mm，壁厚為2～10mm，長度為300～500mm。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，金屬氣體壓縮腔體的容積為30～50mL。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，流體工質(zhì)為乙烷、氟甲烷、六氟化硫、五氟乙烷、三氟甲烷、三氟氯甲烷、八氟丙烷或1,1,1-三氟乙烷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果：本發(fā)明使用金屬壓縮腔體代替玻璃壓縮腔體，使用厚壁石英玻璃管代替了普通玻璃管，通過密封設(shè)計(jì)將常規(guī)壓縮氣體所用的葫蘆形玻璃腔體改為金屬腔，大大提高了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的耐壓性和安全性；同時(shí)采用低壓工質(zhì)代替二氧化碳作為工質(zhì)，從而使新發(fā)明的實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全性得到極大的提高。此外，本發(fā)明通過設(shè)置實(shí)驗(yàn)溫度控制部分進(jìn)行控溫，所以不需要另外配備恒溫槽循環(huán)浴，可節(jié)省實(shí)驗(yàn)臺(tái)成本和實(shí)驗(yàn)室空間，大大縮短實(shí)驗(yàn)中由于恒溫槽升、降溫過程所需等待的時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。此外，本發(fā)明提出多種更適合教學(xué)的流體工質(zhì)，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)臺(tái)由于在鋁制熱沉的外側(cè)設(shè)置半導(dǎo)體制冷片，所以具有制冷功能，避免了本實(shí)驗(yàn)在高溫天氣下無法正常進(jìn)行的問題。

進(jìn)一步的，本發(fā)明中石英玻璃管的壁厚為2～10mm，通過使用厚壁石英玻璃光管代替普通的玻璃管，提高了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全性，此外，通過設(shè)置厚壁石英玻璃管和金屬氣體壓縮腔，通過水銀傳遞壓力，可以使用多種低臨界壓力的流體作為被測工質(zhì)，溫度控制通過半導(dǎo)體制冷片進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步的，石英玻璃管的內(nèi)徑為0.5～2mm，使用較細(xì)的內(nèi)徑，可以增長實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的液柱長度，便于學(xué)生觀察和記錄，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，流體工質(zhì)的溫度通過半導(dǎo)制冷片進(jìn)行制冷和加熱。在石英玻璃管外設(shè)置鋁制熱沉，鋁制熱沉兩側(cè)安裝半導(dǎo)體制冷片，半導(dǎo)體制冷片外側(cè)安裝散熱器，散熱器上安裝風(fēng)扇。流體工質(zhì)的溫度由鋁制熱沉進(jìn)行保證。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，鋁塊正面與背面與石英玻璃管對(duì)應(yīng)處開槽安裝觀察窗，并設(shè)置標(biāo)尺，實(shí)驗(yàn)中流體的高度差通過標(biāo)尺進(jìn)行讀取，由于標(biāo)尺更靠近石英管，因此讀數(shù)更準(zhǔn)確。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的裝置中可以采用的工質(zhì)為乙烷、氟甲烷、六氟化硫、五氟乙烷、三氟甲烷、三氟氯甲烷、八氟丙烷或1,1,1-三氟乙烷，在高校所開設(shè)的本實(shí)驗(yàn)課程中，可在上課用的多套實(shí)驗(yàn)臺(tái)中分別充注不同的工質(zhì)，以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)溫度、壓力及實(shí)際工質(zhì)熱物性的理解和認(rèn)識(shí)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的俯視圖。

圖中，1為底部腔體，2為進(jìn)液口，3為液壓油，4為金屬杯，5為水銀，6為金屬氣體壓縮腔體，7為上法蘭，8為密封件，9為石英玻璃管，10為觀察窗，11為半導(dǎo)體制冷片，12為散熱器，13為風(fēng)扇，14為流體工質(zhì)，15為鋁制熱沉。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

參見圖1和圖2，本發(fā)明包括帶有進(jìn)液口2的底部腔體1，底部腔體1內(nèi)設(shè)置有金屬杯4，金屬杯4與底部腔體1內(nèi)壁之間有空隙，金屬杯4內(nèi)填充有水銀5，水銀5的高度低于金屬杯的高度，金屬杯4內(nèi)水銀面上部與底部腔體1內(nèi)壁之間填充有液壓油3。通過進(jìn)液口2可以向底部腔體1內(nèi)加入液壓油。金屬杯4內(nèi)設(shè)置有伸入水銀中的金屬氣體壓縮腔體6，金屬氣體壓縮腔體6底部焊接金屬管，金屬管深入水銀中，水銀通過金屬管進(jìn)入金屬壓縮腔體6內(nèi)部。

本發(fā)明中金屬氣體壓縮腔體6上設(shè)置有上法蘭7，并且金屬氣體壓縮腔體6與上法蘭7為整體結(jié)構(gòu)，底部腔體1上設(shè)置有下法蘭，通過上法蘭7和下法蘭相連接將底部腔體1和金屬氣體壓縮腔體6進(jìn)行密封連接。

金屬氣體壓縮腔體6頂部設(shè)置有石英玻璃管9，石英玻璃管9與金屬氣體壓縮腔體6相連通。

上法蘭7中部開一通孔，通過將密封件8將上法蘭7與石英玻璃管9密封相連。

石英玻璃管9與金屬壓縮腔體6共同構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部連通的容器，該容器即為儲(chǔ)存流體工質(zhì)14的容器。

石英玻璃管9外側(cè)還設(shè)置有用于控制實(shí)驗(yàn)溫度的實(shí)驗(yàn)溫度控制部分，實(shí)驗(yàn)溫度控制部分包括鋁制熱沉15，鋁制熱沉15的外側(cè)設(shè)置有半導(dǎo)體制冷片11，半導(dǎo)體制冷片11的外側(cè)設(shè)置有散熱器12，散熱器12的外側(cè)安裝有若干風(fēng)扇13。

在鋁制熱沉15靠近石英玻璃管處打孔安裝溫度傳感器，用于測量實(shí)驗(yàn)溫度，溫度傳感器采用鉑電阻溫度計(jì)。鉑電阻溫度計(jì)連接至溫度控制器，通過溫度控制器顯示實(shí)驗(yàn)溫度，并對(duì)半導(dǎo)體制冷片的制冷或加熱進(jìn)行控制。

本發(fā)明中鋁制熱沉15上安裝有用于觀察石英玻璃管9內(nèi)流體工質(zhì)長度的聚碳酸酯觀察窗10。石英玻璃管9的內(nèi)徑為0.5～2mm，壁厚為2～10mm。

在實(shí)驗(yàn)前，首先充入被測流體工質(zhì)。金屬氣體壓縮腔體6與上法蘭7為一體化結(jié)構(gòu)，金屬氣體壓縮腔體6的容積約為30～50mL。將石英玻璃管9和金屬氣體壓縮腔體6通過密封件8相連通。在金屬氣體壓縮腔體6的底部連接軟管，將石英玻璃管9和金屬氣體壓縮腔體6抽真空，然后充入流體工質(zhì)14至常壓。將金屬氣體壓縮腔體6的底部及軟管置于水銀5中，抽掉軟管。

將上法蘭7與底部腔體1所連接的下法蘭密封，使用液壓泵由進(jìn)液口2泵入液壓油3，通過水銀5傳遞壓力，并隔離液壓油3和流體工質(zhì)14，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流體工質(zhì)的加壓和減壓。

本發(fā)明所使用的石英玻璃管9的內(nèi)徑為0.5～2mm，壁厚為2～10mm，長度為300～500mm。使用較細(xì)的內(nèi)徑，可以增長實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的液柱長度，便于學(xué)生觀察和記錄，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。石英玻璃管9外緊貼鋁制熱沉15，鋁制熱沉15由純鋁或鋁合金制作，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)石英玻璃管9的溫度控制。實(shí)驗(yàn)中流體工質(zhì)的長度通過臺(tái)面正面的標(biāo)尺進(jìn)行讀取，標(biāo)尺可以刻在石英玻璃管的外壁面，也可以刻在聚碳酸酯觀察窗10上，也可以刻在鋁制熱沉15上，實(shí)驗(yàn)中流體的高度差通過標(biāo)尺進(jìn)行讀取。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先通過溫度控制器設(shè)定所需的實(shí)驗(yàn)溫度，溫度控制器通過繼電器或可控硅來控制半導(dǎo)體制冷片11，半導(dǎo)體制冷片11外側(cè)所產(chǎn)生的熱量或冷量傳遞至散熱器12，然后由風(fēng)扇13帶走，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁制熱沉15的制冷或加熱功能，達(dá)到對(duì)石英玻璃管9內(nèi)流體工質(zhì)14的溫度控制。通過本發(fā)明的溫度控制方式，可實(shí)現(xiàn)流體工質(zhì)在0～120℃溫度區(qū)間內(nèi)的測試。常規(guī)的循環(huán)浴往往至少需要半小時(shí)左右的時(shí)間來進(jìn)行溫度的穩(wěn)定，其測量較高的溫度時(shí)所需要的穩(wěn)定時(shí)間會(huì)更長，而本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，每變換一個(gè)溫度點(diǎn)，僅需要約5～10分鐘的時(shí)間就能達(dá)到溫度穩(wěn)定。

本發(fā)明所使用的石英玻璃管9的內(nèi)徑為0.5～2mm，壁厚為2～10mm。使用較細(xì)的內(nèi)徑，可以增長實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的液柱長度，便于學(xué)生觀察和記錄，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。實(shí)驗(yàn)中流體工質(zhì)的長度通過臺(tái)面正面的標(biāo)尺進(jìn)行讀取，標(biāo)尺緊貼石英玻璃管，從而方便數(shù)據(jù)的讀取，而目前的實(shí)驗(yàn)裝置中的標(biāo)尺均位于玻璃管外的水套外層，與玻璃管存在較大的距離，具體尺寸讀取非常困難。

目前該教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)所采用的工質(zhì)均為二氧化碳，本發(fā)明通過計(jì)算分析和實(shí)驗(yàn)，提出使用幾種低臨界壓力的流體(氣相流體工質(zhì)為乙烷、氟甲烷、六氟化硫、五氟乙烷、三氟甲烷、三氟氯甲烷、八氟丙烷或1,1,1-三氟乙烷)作為被測量工質(zhì)，可增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全性，增長實(shí)驗(yàn)中的液柱長度，便于觀察和記錄，如：

1.使用乙烷替代二氧化碳作為工質(zhì)，乙烷的臨界壓力為4.87MPa，遠(yuǎn)低于二氧化碳的7.38MPa。因此使用乙烷作為工質(zhì)時(shí)，可將最大實(shí)驗(yàn)壓力控制為5～6MPa，遠(yuǎn)低于二氧化碳的8～10Mpa，從而大大提高了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全性。此外，通過理論計(jì)算和具體實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)充入的氣體量為45mL，同樣在10℃的溫度下進(jìn)行充灌工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)溫度為25℃時(shí)，乙烷的液柱長度為二氧化碳液柱長度的1.55倍，可提高實(shí)驗(yàn)測量的準(zhǔn)確性。

2.使用氟甲烷替代二氧化碳作為工質(zhì)，氟甲烷的臨界壓力為5.90MPa，低于二氧化碳的7.38MPa。因此使用氟甲烷作為工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中可將最大實(shí)驗(yàn)壓力控制為6～7MPa，低于二氧化碳的8～10Mpa，從而提高了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全性。通過理論計(jì)算和具體實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)充入的氣體量為45mL，同樣在10℃的溫度下進(jìn)行充灌工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)溫度為25℃時(shí)，氟甲烷的液柱長度與二氧化碳液柱的長度基本相同。

3.使用六氟化硫替代二氧化碳作為工質(zhì)，六氟化硫的臨界壓力為3.76MPa，遠(yuǎn)低于二氧化碳的7.38MPa。因此使用六氟化硫作為工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中可將最大實(shí)驗(yàn)壓力控制為4～5MPa，遠(yuǎn)低于二氧化碳的8～10Mpa，從而大大提高了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全性。此外，通過理論計(jì)算和具體實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)充入的氣體量為45mL，同樣在10℃的溫度下進(jìn)行充灌工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)溫度為25℃時(shí)，六氟化硫的液柱長度為二氧化碳液柱長度的1.77倍，可提高實(shí)驗(yàn)測量的準(zhǔn)確性。

4.使用五氟乙烷替代二氧化碳作為工質(zhì)，五氟乙烷的臨界壓力為3.62MPa，遠(yuǎn)低于二氧化碳的7.38MPa。因此使用五氟乙烷作為工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中可將最大實(shí)驗(yàn)壓力控制為4～5MPa，遠(yuǎn)低于二氧化碳的8～10Mpa，從而大大提高了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全性。此外，通過理論計(jì)算和具體實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)充入的氣體量為45mL，同樣在10℃的溫度下進(jìn)行充灌工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)溫度為25℃時(shí)，五氟乙烷的液柱長度為二氧化碳液柱長度的1.65倍，可提高實(shí)驗(yàn)測量的準(zhǔn)確性。

5.使用三氟甲烷替代二氧化碳作為工質(zhì)，三氟甲烷的臨界壓力為4.83MPa，低于二氧化碳的7.38MPa。因此使用三氟甲烷作為工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中可將最大實(shí)驗(yàn)壓力控制為5～6MPa，低于二氧化碳的8～10Mpa，從而提高了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全性。此外，通過理論計(jì)算和具體實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)充入的氣體量為45mL，同樣在10℃的溫度下進(jìn)行充灌工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)溫度為25℃時(shí)，三氟甲烷的液柱長度為二氧化碳液柱長度的1.67倍，可提高實(shí)驗(yàn)測量的準(zhǔn)確性。

6.使用三氟氯甲烷替代二氧化碳作為工質(zhì)，三氟氯甲烷的臨界壓力為3.88MPa，遠(yuǎn)低于二氧化碳的7.38MPa。因此使用三氟氯甲烷作為工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中可將最大實(shí)驗(yàn)壓力控制為4～5MPa，遠(yuǎn)低于二氧化碳的8～10Mpa，從而提高了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全性。此外，通過理論計(jì)算和具體實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)充入的氣體量為45mL，同樣在10℃的溫度下進(jìn)行充灌工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)溫度為25℃時(shí)，三氟氯甲烷的液柱長度為二氧化碳液柱長度的2.04倍，可提高實(shí)驗(yàn)測量的準(zhǔn)確性。

7.使用八氟丙烷替代二氧化碳作為工質(zhì)，八氟丙烷的臨界壓力為2.64MPa，遠(yuǎn)低于二氧化碳的7.38MPa。因此使用八氟丙烷作為工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中可將最大實(shí)驗(yàn)壓力控制為3～4MPa，遠(yuǎn)低于二氧化碳的8～10Mpa，從而提高了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全性。此外，通過理論計(jì)算和具體實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)充入的氣體量為45mL，同樣在10℃的溫度下進(jìn)行充灌工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)溫度為25℃時(shí)，八氟丙烷的液柱長度為二氧化碳液柱長度的2.34倍，可提高實(shí)驗(yàn)測量的準(zhǔn)確性。

8.使用1,1,1-三氟乙烷替代二氧化碳作為工質(zhì)，1,1,1-三氟乙烷的臨界壓力為3.76MPa，遠(yuǎn)低于二氧化碳的7.38MPa。因此使用1,1,1-三氟乙烷作為工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中可將最大實(shí)驗(yàn)壓力控制為4～5MPa，遠(yuǎn)低于二氧化碳的8～10Mpa，從而提高了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全性。此外，通過理論計(jì)算和具體實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)充入的氣體量為45mL，同樣在10℃的溫度下進(jìn)行充灌工質(zhì)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)溫度為25℃時(shí)，1,1,1-三氟乙烷的液柱長度為二氧化碳液柱長度的1.48倍，可提高實(shí)驗(yàn)測量的準(zhǔn)確性。

在高校所開設(shè)的本實(shí)驗(yàn)課程中，可在上課用的多套實(shí)驗(yàn)臺(tái)中分別充注上述多種流體工質(zhì)，每組學(xué)生分別測量不同的工質(zhì)，首先可以有效避免學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)的抄襲現(xiàn)象，此外，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，可要求學(xué)生將不同組所做出來的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析，從而加深學(xué)生對(duì)實(shí)際工質(zhì)熱物性的理解和認(rèn)識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

以上所述顯示了本發(fā)明的基本技術(shù)方法和部分實(shí)施例，顯示了本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。