实验采用定流法测定空气的平均定压比热容，即让气体流过量热器时被加热，由量热器测定气体的吸热量。测试中涉及温度、压力、热量、流量等基本量的测量。计算中用到比热及混合气体(湿空气)方面的基本知识。
一、实验目的
1、了解气体比热容测定装置的基本原理；
2、掌握本实验中的测试方法；
3、掌握由实验原始数据，按照比热容公式计算出比热容值的方法；
4、分析本实验产生误差的原因及可能改进的措施。
二、实验原理
气体定压比热容定义为
(2-1)
在没有对外界做功的气体的等压流动过程中，
,则气体的定压比热容可以表示为
(2-2)
当气体在此等压过程中由温度t1加热至温度t2时，气体在此温度范围内的平均定压比热容值可由下式确定
KJ/(Kg ∙℃) (2-3)
式中 
― 气体的质量流量，Kg/s
― 气体在等压流动过程中的吸热量，KJ/s
在离室温不很远的温度范围内，空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线性，即可近似表示为
(2-4)
三、实验装置
测定空气定压比热容的实验装置如图2-1所示。风机将一定量的空气连续不断地经湿式流量计送入比热仪本体，比热仪中设有电加热器，空气经加热后又由比热仪内排出。
图2-2 比热仪本体
1－多层杜瓦瓶；2－电加热器；3－均流网；4－绝缘垫；5－施流片；6－混流网；7－出口温度计
比热仪本体如图2-2所示。它是由内外壁镀银的真空杜瓦瓶1、电加热器2、均流网3、绝缘垫4、施流片5、混流网6等组成。当比热仪出口温度
稳定时，则可认为电加热器放出的热量全部被流经的气体吸收。电加热器放热量的大小由直流稳压电源进行调节，功率由功率表进行测量w。比热仪的进出口分别设有温度计与高精度测温传感器，以测量进口温度
和出口温度
。空气的流量由湿式流量计进行测量。进入比热仪气流的压力则由流量计出口U型差压计进行测量。空气量则由节流阀进行调整。
四、实验步骤
1、经辅导教师指导接好加热电路和空气流通管路。
2、经辅导教师检查后，将调加热调节旋钮调制在零位，打开风机开关，调整节流阀开度，
使空气流量达规定值附近。
3、装上湿式流量计上的温度计和U型差压计。
4、调整加热器的功率（电压值和电流值），开始进行加热。
5、待比热仪出口温度
稳定不变后（出口温度在6min之内无变化或有微小起伏即可视为稳定），记录此工况下的实验数据。
6、改变加热器电压(即工况变化)待
再次稳定时，记录另一工况下的实验数据。
7、比热仪出口温度最高为300℃。即可测300℃以下的气体定压比热。【注：实验时禁止超过300℃否则会损坏杜瓦瓶】
8、实验完结，先将加热功率下降至零(即断开加热器电源)，让风机继续运行10～15分钟，待比热仪温度降低后再停止风机运行。
五、数据整理
1、当系统达到稳定工况时，电加热器放出的热量可认为基本被空气所吸收，即气体在等压流动过程中的吸热量为：
Q=W W (2-5)
2、每秒通过实验装置空气流量
（1）空气容积流量
(2-6)
（2）标准状态下的空气容积流量
(2-7)
式中 p—比热仪内气压，
4、列表表示平均比热容与温度的关系。
5、用作图法确定(2-4)式中的常数和值，其计算方程式则表示空气平均定压比热与温度的关系。作图法是以为
横坐标，
为纵坐标，则可根据不同温度范围内的平均比热确定截距
和斜率，从而得到比热随温度的变化的计算式。
六、注意事项
1、切勿在无气流通过的情况下使电加热器投入工作，以免引起局部过热而损坏比热仪本体。
2、输入电加热器的电压不得超过220V，气体出口最高气温
≤300℃。
3、加热和冷却要缓慢进行，防止温度计和比热仪本体因温变过快而断裂。
4、停止实验时，应先切断电热器，让风机继续运行十五分钟左右（温度较低时可适当缩短）。
七、实验测试数据（包括实测值，计算过程，绘制曲线）
| 序号 | 参数 | 公式及符号 | 单位 | 工况 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||||
| 1 | 加热器功率 (吸收的热量) | Q | W | |||||
| 2 | 大气压力 |  |  | |||||
| 3 | 流量计中气体压力 |  | mmH2O | |||||
| 4 | 比热仪气流流过10公升的时间 | t | S | |||||
| 5 | 比热仪气流入口温度 |  | ℃ | |||||
| 6 | 比热仪气流出口温度 |  | ℃ | |||||
| 7 | 空气定压比热 | Cp | J/(kg.k) | |||||
QY-RG01气体定压比热容检测操作实验设备
