一．实验目的
1．了解CO2临界状态的观测方法，增加对临界状态概念的感性认识；
2．加深课堂上所讲的纯流体热力学状态：汽化、冷凝、饱和态和超临流体等基本概念的理解；
3．掌握CO2的PVT关系的测定方法，熟悉用实验测定真实气体状态变化规律的方法和技巧。
二．实验原理
对纯流体处于平衡态时，其状态参数P、V和T存在以下关系：
F（P，V，T）= 0 或 V = f（P，T）由相律，对纯流体,在单相区,其自由度为2，当温度一定时，体积随压力而变化；在二相区,其自由度为1，温度一定时，压力一定，仅体积发生变化。本实验就是利用定温的方法测定CO2的P和V之间的关系获得CO2的P-V-T数据。
三．实验装置和流程
实验装置由试验台本体、压力台和恒温浴及防护罩组成。（参见图1）试验台本体如图所示。
实验中由压力台送来的压力油进入高压容器和玻璃杯上半部,迫使水银进入预先装有CO2气体的承压玻璃管(毛细管),CO2被压缩,其压力和容积通过压力台上的活塞杆的进退来调节。温度由恒温水套的水温调节，水套的恒温水由恒温浴供给。CO2的压力由压力台上的精密压力表读出（注意：绝对压力=表压+大气压），温度由水套内精密温度计读出。比容由CO2柱的高度和质面比常数计算出。
四．实验步骤
1．按图1装好试验设备。
2．接通恒温浴电源，调节恒温水到所要求的实验温度（以恒温水套内精密温度计为准）。
3．加压前的准备----抽油充油操作
（1）关闭压力表及其进入本体油路的二个阀门，开启压力台上油杯的进油阀。
（2）摇退压力台上的活塞螺杆，直至螺杆全部退出。此时压力台上油筒中抽满了油。
（3）先关闭油杯的进油阀，然后开启压力表及其进入本体油路的二个阀门。
（4）摇进活塞杆，使本体充油。直至压力表上有压力读数显示，毛细管下部出现水银为止。
（5）如活塞杆已摇进到头，压力表上还无压力读数显示，毛细管下部未出现水银，则重复（1）--（4）步骤。
（6）再次检查油杯的进油阀是否关闭，压力表及其进入本体油路的二个阀门是否开启。温度是否达到所要求的实验温度。如条件均已调定，则可进行实验测定。
4．测定承压玻璃管(毛细管)内CO2的质面比常数K值
由于承压玻璃管(毛细管)内的CO2质量不便测量，承压玻璃管(毛细管)内径（截面积）不易测准。本实验用间接方法确定CO2的比容。假定承压玻璃管(毛细管)内径均匀一致，CO2比容和高度成正比。
5．测定低于临界温度下的等温线（t = 20℃或25℃）
（1）将恒温水套温度调至t = 20℃或25℃，并保持恒定。
（2）压力从4.0MPa左右（毛细管下部出现水银面）开始，读取相应水银柱上端液面刻度，记录第一个数据点。
（3），提高压力0.3MPa，达到平衡时，读取相应水银柱上端液面刻度，记录第二个数据点。注意加压时，应足够缓慢的摇进活塞杆，以保证定温条件，此时，水银柱高度应稳定在一定数值，不发生波动。
（4）按压力间隔0.3MPa左右，逐次提高压力，测量第三、第四……数据点，直到出现第 一小滴CO2液体为止。
（5）注意此阶段，压力改变后CO2状态的变化，特别是测准出现第 一小滴CO2液体时的压力和蕞后一个CO2小汽泡刚消失时的压力以及相应水银柱上端液面刻度。此阶段压力改变应很小，要交替进行升压和降压操作，压力应按出现第 一小滴CO2液体和蕞后一个CO2小汽泡刚消失的具体条件进行调整。
（6）当CO2全部液化后，继续按压力间隔0.3MPa左右升压，直到压力达到8.0MPa为止。
喷管实验台 制冷制热实验台 换热器综合