Лабораторная работа т – 2

Вид материала

Лабораторная работа

Содержание Q2, отдаваемое смоченным термометром, пропорционально скорости испарения  S – поверхность испарения, H Задание и отчетность Контрольные вопросы Таблица давления насыщенных паров воды, мм рт. ст. Психрометрическая таблица относительной влажности воздуха

Подобный материал:

• Методические указания к лабораторным работам Лабораторная работа, 357.24kb.
• Лабораторная работа №3 кпк лабораторная работа №3 Тема: карманный персональный компьютер, 173.34kb.
• Методические возможности стенда Особенности работы на стендах уилс-1 Ознакомительное, 1487.3kb.
• Лабораторная работа по курсу «Физические основы микроэлектроники», 136.21kb.
• Лабораторная работа, 166.92kb.
• Самостоятельная работа по учебным пособиям, 471.48kb.
• Конспект урока в 9 классе по теме: «Магний», 84.54kb.
• Лабораторная работа №1 Введение в Windows. Работа с окнами и приложениями в Windows, 67.41kb.
• Знакомство c Excel, 1212.51kb.
• Лабораторная работа, 105.21kb.

^{ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Т – 2}

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

ПСИХРОМЕТРОМ АВГУСТА И ЗЕРКАЛЬНЫМ

ГИГРОМЕТРОМ

Оборудование: психрометр Августа, барометр, зеркальный гигрометр, термометр, пипетка.

Абсолютной влажностью e называется масса пара в единице объема воздуха или парциальное давление водяных паров при данной температуре. Относительной влажностью r называется отношение абсолютной влажности e к давлению насыщенных паров E при данной температуре, выраженное в процентах:

. (1)

1. Психрометр Августа является удобным и точным прибором для определения влажности воздуха. Он состоит из двух термометров, один из которых сухой, другой – влажный. Влажным термометр становится от того, что его конец обернут марлей, опущенной в воду.
   

Определение влажности основано на сравнении показаний сухого t₁ и смоченного t₂ термометров. Так как с поверхности резервуара смоченного термометра происходит испарение воды, то его температура будет ниже, чем сухого. Причем разность между показаниями термометров будет тем больше, чем меньше влажность воздуха, так как при малой влажности испарение происходит более интенсивно и показания влажного термометра будут меньшими. Понижение температуры смоченного термометра продолжается до тех пор, пока не наступит равновесие, при котором на испарение будет уходить столько тепла, сколько будет приходить из окружающей среды.

Для небольших разностей температур количество тепла, полученное резервуаром смоченного термометра, пропорционально поверхности резервуара S, разности температур t₁-t₂ и времени , в течение которого происходит получение тепла, т.е.:

. (2)

Количество тепла Q₂, отдаваемое смоченным термометром, пропорционально скорости испарения  и времени , следовательно, скорость испарения зависит от дефицита влажности окружающего воздуха и его динамического состояния. Скорость испарения определяется:

, (3)

где S – поверхность испарения, H – атмосферное давление, E₂ – давление насыщенных паров при температуре испаряющейся жидкости, e – парциальное давление паров, находящихся в воздухе, C₁ – коэффициент пропорциональности, зависящий от динамического состояния воздуха.

При равновесии Q₁ = Q₂ получаем:

, (4)

где k-коэффициент пропорциональности.

Отношение , обозначенное A, называется постоянной психрометра и имеет значение A = 6,620·10^-4 град^-1. Подставив значение A в уравнение (4), определим абсолютную влажность:

. (5)

Тогда относительная влажность определится по формуле:

, (6)

где E₁ – давление насыщенных паров при данной температуре.

2. Зеркальный гигрометр представляет собой коробочку, одна из поверхностей которой зеркальная и окружена таким же зеркальным ободком. В коробочку заливается эфир, который быстро испаряется за счет продувания воздуха. При этом температура коробочки понижается и ее зеркальная поверхность покрывается мельчайшими капельками воды (запотевает) – “выпадает роса”. Температура, при которой водяные пары, находящиеся в воздухе, становятся насыщенными, т.е. “выпадает роса”, называется точкой росы. Чем меньше влажность, тем ниже точка росы. Давление насыщенных паров при точке росы, определяемое по таблице, дает значение абсолютной влажности e. Относительная влажность может быть определена по уравнению (6).
   

ЗАДАНИЕ И ОТЧЕТНОСТЬ

1. 
   

1. Резервуар первого термометра психрометра, обернутый батистом, смочите дистиллированной водой при помощи пипетки. Приведите в движение продувной механизм психрометра.
   
2. Следите за понижением температуры влажного термометра. Когда понижение температуры прекратится, запишите показания сухого и влажного термометров.
   
3. Определите по барометру атмосферное давление.
   
4. По температуре влажного термометра из таблицы 1 найдите значение E₂. По формуле (5) определите абсолютную влажность e.
   
5. По температуре сухого термометра из таблицы 1 определите E₁. Относительную влажность r определите по формуле (6).
   
6. Вычислите разность температур сухого и влажного термометров t₁-t₂. По психрометрической таблице 2, где по горизонтали показана температура влажного термометра, а по вертикали – разность температур, определите относительную влажность. Сравните с данными п. 5.
   

2. 
   

1. В зеркальный гигрометр при помощи пипетки залейте эфир (2–3 мл) и продуйте воздух насосом. Определите точку росы – температуру, при которой зеркальная поверхность “запотевает”.
   
2. По таблице 1 давления насыщенных паров найдите e, по формуле (6) определите относительную влажность.
   
3. Сравните данные вычислений относительной влажности I и II.
   

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое абсолютная и относительная влажность? Единицы измерения.
   
2. Сформулируйте закон Дальтона.
   
3. Точка росы и принцип измерения влажности конденсационным гигрометром.
   
4. Испарение с точки зрения молекулярно-кинетической теории.
   
5. Значение влажности воздуха для жизнедеятельности организма.
   
6. Решите задачу: термометр зеркального гигрометра показывает температуру 8,4°C в тот момент, когда он запотевает. Определите относительную влажность воздуха, если температура воздуха 16,6°С.
   

Таблица 1

ТАБЛИЦА ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННЫХ ПАРОВ ВОДЫ, ММ РТ. СТ.

С	Десятые доли градусов
	0.0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
5	6.54	6.59	6.64	6.68	6.73	6.78	6.82	6.87	6.92	6.97
6	7.01	7.06	7.11	7.16	7.21	7.26	7.31	7.36	7.41	7.46
7	7.51	7.57	7.62	7.67	7.72	7.78	7.83	7.88	7.94	7.99
8	8.05	8.10	8.16	8.21	8.27	8.32	8.38	8.44	8.50	8.55
9	8.61	8.67	8.73	8.79	8.85	8.91	8.97	9.03	9.09	9.15
10	9.21	9.27	9.33	9.40	9.46	9.52	9.59	9.65	9.72	9.78
11	9.85	9.91	9.98	10.04	10.11	10.18	10.25	10.31	10.38	10.45
12	10.52	10.59	10.66	10.73	10.80	10.87	10.94	11.02	11.09	11.16
13	11.23	11.31	11.38	11.46	11.53	11.61	11.68	11.76	11.84	11.91
14	11.99	12.07	12.15	12.23	12.30	12.38	12.46	12.55	12.63	12.71
15	12.79	12.87	12.96	13.04	13.12	13.21	13.29	13.38	13.46	13.55
16	13.64	13.72	13.81	13.90	13.99	14.08	14.17	14.26	14.35	14.44
17	14.53	14.63	14.72	14.81	14.91	15.00	15.10	15.19	15.29	15.38
18	15.48	15.58	15.68	15.78	15.87	15.97	16.07	16.18	16.28	16.38
19	16.48	16.59	16.69	16.79	16.90	17.00	17.11	17.22	17.32	17.43
20	17.54	17.65	17.76	17.87	17.98	18.09	18.20	18.31	18.43	18.54
21	18.66	18.77	18.89	19.00	19.12	19.24	19.35	19.47	19.59	19.71
22	19.83	19.95	20.08	20.20	20.32	20.45	20.57	20.70	20.82	20.95
23	21.07	21.20	21.33	21.46	21.59	21.72	21.85	21.98	22.12	22.25
24	22.38	22.52	22.65	22.79	22.93	22.07	23.20	23.34	23.48	23.62
25	23.76	23.91	24.05	24.19	24.34	24.48	24.63	24.77	24.92	25.07

Таблица 2

ПСИХРОМЕТРИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

	Разность показаний сухого и влажного термометров
	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8
1	100	90	81	73	64	57	50	43	36	31	26	20	16	11	7	3
2	100	90	82	74	66	59	52	45	39	33	29	23	19	16	11	7
3	100	90	83	75	67	61	57	47	42	35	31	26	23	18	14	10
4	100	90	83	76	69	63	56	49	44	39	34	29	26	21	17	13	10
5	100	91	84	77	70	64	57	51	46	41	36	32	28	24	20	16	14
6	100	91	85	78	71	65	59	54	48	43	39	34	30	27	23	19	17
7	100	92	85	78	72	66	61	56	50	45	41	35	33	29	26	22	19
8	100	92	86	79	73	67	62	57	52	47	43	39	35	31	28	25	22
9	100	92	86	80	74	68	63	58	54	49	45	41	37	33	30	27	25
10	100	93	86	81	75	70	65	60	55	51	47	43	39	35	32	29	27
11	100	94	87	82	76	71	66	61	57	53	48	45	41	38	34	31	28
12	100	94	88	82	77	72	67	62	58	55	50	47	43	40	36	33	30
13	100	94	88	82	78	73	68	63	59	56	52	48	44	42	38	35	32
14	100	94	88	83	78	73	69	64	61	57	57	50	46	43	40	37	34

Продолжение таблицы 2

	Разность показаний сухого и влажного термометров
	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8
15	100	94	89	83	79	74	70	66	62	58	54	51	47	45	41	36	30
16	100	94	89	84	80	75	71	67	63	59	55	52	49	46	43	41	37
17	100	95	90	84	80	75	72	67	64	60	57	53	50	48	44	42	39
18	100	95	90	84	81	76	73	68	65	61	58	54	52	49	46	44	40
19	100	95	90	85	81	76	74	69	66	62	59	56	53	50	47	45	42
20	100	95	91	85	82	77	74	70	66	63	60	57	54	51	48	46	43
21	100	95	91	86	82	78	75	71	67	64	61	58	55	53	49	47	44
22	100	95	91	86	83	79	75	71	68	65	62	59	56	54	51	49	46
23	100	95	91	87	83	79	76	72	69	65	63	60	57	55	52	50	47
24	100	96	91	87	83	80	76	72	69	66	63	61	58	56	53	51	48
25	100	96	92	88	84	80	77	73	70	67	64	62	59	56	53	52	49

РАСЧЕТЫ И ВЫВОДЫ