用孔板流量计测量气体流量,当测量气体温度升高,则所测得结果与实际流量相比( )A. 无变化B. 不确定C. 偏低D. 偏高

考查要点：本题主要考查孔板流量计的工作原理及温度变化对气体流量测量的影响，需结合流体力学和气体状态方程进行分析。

解题核心思路：

1. 孔板流量计原理：通过压差计算流量，公式为 $Q = C \sqrt{\frac{2\Delta P}{\rho}}$，其中 $\rho$ 为气体密度。
2. 温度对密度的影响：温度升高时，气体密度 $\rho$ 减小（由理想气体方程 $PV = nRT$ 推导）。
3. 测量偏差分析：若设备未进行温度补偿，计算时仍使用原密度值，会导致测得流量偏高。

破题关键点：

• 密度变化是桥梁：温度升高 → 密度降低 → 流量公式中 $\rho$ 减小 → 计算值偏大。
• 补偿机制的重要性：实际工业中需通过温度补偿修正密度，避免测量误差。

原理与公式推导

孔板流量计的流量公式为：
$Q = C \sqrt{\frac{2\Delta P}{\rho}}$
其中：

• $\Delta P$ 为压差（由孔板测量），
• $\rho$ 为气体密度，
• $C$ 为常数。

温度对密度的影响

根据理想气体方程 $PV = nRT$，密度 $\rho = \frac{P}{RT}$。当温度 $T$ 升高，若压力 $P$ 不变，则 $\rho$ 减小。

测量偏差分析

1. 实际密度降低：温度升高后，实际密度 $\rho_{\text{实际}} < \rho_{\text{设定}}$。
2. 公式误用：设备仍用原密度 $\rho_{\text{设定}}$ 计算，导致：
   $Q_{\text{测}} = C \sqrt{\frac{2\Delta P}{\rho_{\text{设定}}}} > C \sqrt{\frac{2\Delta P}{\rho_{\text{实际}}}} = Q_{\text{实际}}$
   即测得流量偏高。