气体定压比热的测定是工程热力学的基本实验之一。实验中涉及温度、压力、热量（电功）、流量等基本量的测量；计算中用到比热及混合气体（混空气）方面的知识。本实验的目的是增加热物性研究方面的感性认识，促使理论联系实际，以利于培养同学分析问题和解决问题的能力。 一、实验目的和要求
1. 了解气体比热测定装置的基本原理。
2. 熟悉本实验中的测温度、测功率、测压差、测流量的方法。
3. 掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法。
4. 分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。
二、实验装置和原理
装置由风机、湿式气体流量计、比热仪主体、电功率调节及测量系统等四部分组成（如图1所示）。
图1 实验装置
比热仪主体如图2所示。
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实验时，被测空气（也可以是其它气体）由风机经湿式气体流量计送入比热仪主体，经加热、均流、旋流、混流后流出。在此过程中，分别测定：空气在流量计出口处的干、湿球温度（t0，tw由于是湿式气体流量计，实际为饱和状态）；气体经比热仪主体的进出口温度（t1，t2）；气体的体积流量（V）；电热器的输入功率（W）；以及实验时相应的大气压（B）和流量计出口处的表压（Δh）。有了这些数据，并查用相应的物性参数，即可计算出被测气体的定压比热（Cpm）。 气体的流量由节流阀控制，气体出口温度由输入电热器的功率来调节。
本比热仪可测300℃以下的定压比热。
三、实验步骤和数据处理
1. 接通电源及测量仪表，选择所需的出口温度计插入混流网的凹槽中（现已改为PT100热电阻测量）。
2. 启动风机，调节节流阀，使流量保持
在额定值附近。测出流量计出口空气的干球温度（t0）和湿球温度。
3. 调节一定风的流量，逐渐提高电热器功率，使出口温度升高至预计温度。
4. 可以根据下式预先估计所需电功率：
图2 比热仪主体
式中：W为电热器输入电功率（瓦）；
Δt为进出口温度差（℃）；
τ为每流过10升空气所需的时间（秒）。]
4. 待出口温度稳定后（出口温度在10分钟之内无变化或有微小起伏，即可视为稳定），读出下列数据，每10升空气通过流量计所需时间（τ,秒）；比热仪进口温度——即流量计的出口温度（t1,℃）和出口温度（t2℃）；当时相应的大气压力（B，毫米汞柱）和流量计出口处的表压（Δh，毫米水柱）；电热器的输入功率（W，瓦）。
5. 根据流量计出口空气的干球温度和湿球温度,从湿空气的干湿图查出含湿量(d,线切克/公斤干空气)，并根据下式计算出水蒸气的容积成分：
6. 根据电热器消耗的电功率，可算出电热器单位时间放出的热量：
千卡/秒
7. 干空气流量（质量流量）为：
公斤/秒
8. 水蒸气流量为：
公斤/秒
9. 水蒸气吸收的热量：
千卡/秒
10. 干空气的定压比热为：
千卡/（公斤·℃）
11. 计算举例
假定某一稳定工况的实测参数如下：
t0=8℃； tw=7.5℃； B=748.0毫米汞柱聚烯烃弹性体
t1=8℃； t2=240.3℃； τ=69.96 秒/10升；
小型洗衣粉生产设备 Δh=16 毫米汞柱; W=41.84千瓦
查干湿图得 d=6.3克/公斤干空气（=94%）
千卡/秒
公斤/秒
公斤/秒
千卡/秒
千卡/（公斤·℃）
12. 比热随温度的变化关系
假定在0—300℃之间，空气的真实定压比热与温度之间近似地有线性关系，则由t1到t2的平均比热为：
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因此，若以 为横坐标， 志愿预测为纵坐标（如图三），则可根据不同的温度范围内的平均比热确定截距a和斜率b，从而得出比热随温度变化的计算式。
图 三
四、注意事项
1. 切勿在无气流通过的情况下使电热器投入工作，以免引起局部过热而损坏比热仪主体。
2. 输入电热器的功率不得超过50W。气体出口最高温度不得超过300℃。
3. 加热和冷却要缓慢进行，防止比热仪主体因温度骤增骤降而破裂。
4. 停止试验时，应将电加热器功率调小，让风机继续运行十分钟左右（使温度较低时30℃到50℃即可）。
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