p-v-t關(guān)系是流體最基本的熱力學(xué)性質(zhì)。p-v-t性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的測定是與理論方法相輔相成的，在準(zhǔn)平衡狀態(tài)下，工質(zhì)的壓力p，比容v，和溫度t之間存在某種確定關(guān)系，即狀態(tài)方程f(p，v，t)=0；理想氣體的狀態(tài)方程具有非常簡單的形式：pv=nrt。具體測試某種氣體的p，v，t關(guān)系，并將實(shí)測結(jié)果表示在坐標(biāo)圖上，是一種重要而有效研究氣體工質(zhì)熱力性質(zhì)的方法。
在進(jìn)行氣體性質(zhì)研究時，可通過定容積法、burnett定溫膨脹法、burnett定容膨脹法進(jìn)行測量；其中burnett法是目前研究物質(zhì)狀態(tài)方程為常用，也是相對成熟可靠的方法。本文使用burnett定溫膨脹法對氮?dú)獾膒vt性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，即在定溫條件下，讓初始物質(zhì)的量為n0的試樣氣體通過多級膨脹，記錄各級膨脹后氣體的壓力，得到一系列的氣體壓縮因子，然后利用氣體壓縮因子的定義計算得到直接相應(yīng)的氣體密度。
dm1000 pvt測試儀的壓力范圍0~10mpa，溫度范圍-30~120℃，溫度壓力范圍較為寬廣。壓力測量精度0.02%fs、溫度測量精度0.01℃。可直接獲得被測樣品的氣相密度，并可以通過測量大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合進(jìn)而獲得第二維里系數(shù)b、第三維里系數(shù)c，以及eos方程。
本文主要利用burnett法對氮?dú)獾膒vt性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，通過對溫度的自動控制和溫度、壓力的自動化測量，結(jié)合公司自行開發(fā)的數(shù)據(jù)測試分析軟件，直接獲得高精度的pvt數(shù)據(jù)。
樣品準(zhǔn)備
樣品：原料：氮?dú)狻?br>測試條件
測試儀器：dm1000 pvt測試儀；
測試方法：burnett定溫膨脹法；
初始壓力：4.5mpa；
測試溫度：30℃~90℃。
測試過程
在定溫條件下，讓初始物質(zhì)的量為n0的試樣氣體通過多級膨脹，記錄各級膨脹后氣體的壓力，得到一系列的氣體壓縮因子，然后利用氣體壓縮因子的定義計算得到相應(yīng)的氣體密度，避免了測量容積的體積標(biāo)定和氣體質(zhì)量的稱量，提高了實(shí)驗(yàn)測量的精度。
測試結(jié)果
圖1 氮?dú)庠诓煌瑴囟认碌膒vt性質(zhì)
基于burnett定溫膨脹原理，對氮?dú)庠诓煌瑴囟龋?0、60和90℃）下進(jìn)行多級等溫膨脹測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溫度一定時，氮?dú)獾拿芏入S壓力減小而逐漸降低；壓力一定時，氮?dú)獾拿芏入S溫度升高而逐漸降低。與參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，其密度測試的準(zhǔn)確性在±2%以內(nèi)。