Определение влажности воздуха с помощью психрометра
Определение влажности воздуха с помощью психрометров
a) С помощью станционного психрометра Августа.
В резервуар влажного термометра психрометра заливают воду, обильно смочив батист термометра, после чего психрометр подвешивают на штативе в точке измерения. Через 7-10 мин снимают показания сухого и влажного термометра.
Абсолютную и относительную влажность можно вычислить по формулам:
К= f – а • (t1 – t2) • В,
где f –максимальная влажность при t влажного термометра;
а– психрометрический коэффициент;
t1 – температура сухого термометра;
t2 – температура влажного термометра;
В– барометрическое давление в мм рт.ст.
K
R= ——- . 100%,
F
где R – относительная влажность;
К– абсолютная влажность;
Относительную влажность рассчитывают и по психрометрическим таблицам. Ее значение находят в точке пересечения строки, соответствующей показаниям сухого термометра, с колонкой, соответствующей показанию влажного термометра.
Далее находят дефицит насыщения:
физический: Dфиз. = Ftпомещ. – K
физиологический: Dфизиол. = Ftтела – К;
температуру точки росы – приравниваем найденную абсолютную влажность к максимальной и находим в таблице искомую температуру.
b) С помощью аспирационного психрометра Ассмана.
С помощью пипетки водой смачивают батист влажного термометра аспирационного психрометра Ассмана, заводят пружину аспирационного устройства (или подключают к сети электропровод), после чего психрометр подвешивают на штативе в точке измерения. Через 8-10 минут снимают показания сухого и влажного термометров.
Абсолютную влажность вычисляют по формуле:
В
K =f – 0,5 • (t1 – t2) • —— .
Относительную влажность вычисляют по выше указанной формуле для станционного психрометра. Оптимально относительная влажность – 400-60%,допустимая – 30%-70%.
Относительную влажность рассчитывают и по психрометрическим таблицам, предназначенным для аспирационных психрометров, аналогично определению с помощью станционного психрометра.
studopedia.ru>
Определение влажности воздуха при помощи психрометра Августа.
Психрометр Августа состоит из двух термометров: сухого и влажного. Шарик одного из термометров окутан кусочком батиста или марли (рисунок 13.1).Сухой термометр показывает температуру окружающего воздуха
С, а влажный – температуру
С. Разность
тем больше, чем меньше относительная влажность воздуха.
Рисунок 13.1 – Психрометр Августа
Порядок выполнения работы
-
Смочите дистиллированной водой хлопчатобумажную ткань, которой обернут один из термометров психрометра.
-
Когда показания влажного термометра установятся (5-7 мин), снимите показания сухого термометра
С и влажногоС.
-
Определите разность показаний сухого влажного термометров (
).
-
По психрометрической таблице психрометра в верхней строчке найдите полученную разность температур. Проведите вертикаль соответствующую разности (
).
-
В крайнем левом столбике найдите значение сухого термометра
С и влажного
С.
).
).
zna4enie.ru
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ГИГРОМЕТРА И ПСИХРОМЕТРА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА
С ПОМОЩЬЮ ГИГРОМЕТРА И ПСИХРОМЕТРА
Цель:
Ознакомиться с устройством и принципом действия конденсационного гигрометра.
Научиться пользоваться психрометрическими таблицами (Сборник вопросов и задач по физике [4] табл.8, 20).
Оборудование:
Конденсационный гигрометр (рис.1).
Термометр.
Эфир.
Психрометры (рис.2)
Теория
В атмосфере Земли всегда содержатся водяные пары. Их содержание в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью. Абсолютная влажность (ρа) определяется массой водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха, т.е. плотностью водяного пара. Абсолютную влажность можно определить по температуре точки росы – температуре, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным. Температуру точки росы определяют с помощью гигрометра, а затем по таблице “Давление насыщающих паров и их плотность при различных температурах” находят соответствующую температуре точки росы плотность. Найденная плотность и есть абсолютная влажность окружающего воздуха. Относительная влажность В показывает, сколько процентов составляет абсолютная влажность ρа от плотности ρн водяного пара, насыщающего воздух при данной температуре:
В = ρа • 100% / ρн (1)
Для определения относительной влажности используют гигрометр и психрометр. Гигрометры (от греч. hygros—влажный и metron—мера), приборы для определения влажности воздуха. Существует три основных типа гигрометра.: одни показывают абсолютную влажность, другие — относительную, третьи—точку росы. Гигрометры, определяющие влажность воздуха по точке росы, носят название конденсационных гигрометров. Из конденсационных гигрометров, наиболее простое устройство имеет зеркальный гигрометр Ламбрехта (см. рисунок 1).
Он состоит из металлической камеры 1, передняя часть 2 которой гладко отполирована; внутри камеры налит серный эфир и вставлен термометр 6 для измерения температуры эфира. В камеру входят две трубки, по которым посредством каучукового баллона 5 продувают через эфир воздух; при этом эфир испаряется, и вследствие этого температура воздуха в камере постепенно понижается. При опускании температуры до точки росы зеркальная наружняя поверхность 2 гигрометра покрывается мельчайшими капельками воды (запотевает) – «выпадает роса». При этом часть корпуса гигрометра 3 (внешнее кольцо) имеет комнатную температуру и остается сухой (для сравнения). Чем меньше влажность, тем ниже точка росы. Давление насыщенных паров при точке росы, определяемое по таблице 8 в сборнике вопросов и задач по физике [4]). Относительная влажность может быть определена по формуле (1).
Для определения относительной влажности особенно часто пользуются гигрометр, носящии название психрометр. Рассмотрим устройства психрометра Августа (см. рис. 2).
Рис.2
Он состоит: сухого термометра-1, панели-2, влажного термометра-3, чехла -4, сосуда с водой-5.
Психрометр Августа имеет два термометра: “сухой” и “влажный”. Они так называются потому, что конец одного из термометров находится в воздухе, а конец второго обвязан кусочком марли, погруженным в воду. Испарение воды с поверхности влажного термометра приводит к понижению его температуры. Второй же, сухой термометр, показывает обычную температуру воздуха. 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.
Порядок выполнения работы
Опыт 1
Работа с гигрометром.
Измерить температуру окружающего воздуха tкомн
Наполнить камеру гигрометра летучей жидкостью (эфир 3-4 см3)
Установить термометр в камеру гигрометра (рис.1). При помощи груши продувать воздух через эфир и внимательно следить за полированной поверхностью стенки камеры 1, сравнивая ее с поверхностью кольца 2 (рис.1). Заметив появление росы (начало запотевания), записать температуру точки росы t росы
Опыт повторить 1-2 раза.
Определить температуру точки росы как среднее арифметическое измеренных температур.
По таблице (см. таблицу 1) определить плотность пара соответственно при температуре точки росы и комнатной. ρн –плотность пара при точке росы,ρа –плотность пара при комнатной температуре.
7. Вычислить относительную влажность B1 по формуле:
B1 = ρн (tросы) •* 100% / ρн (tкомн)
Опыт2
Работа с психрометром.
Проверить наличие воды в стаканчике психрометра и при необходимости долить ее.
Определить температуру сухого термометра tcyx
Определить температуру влажного термометра tвл
Определить разность показаний термометров: Δt = tсух –tвл, °С.Пользуясь психрометрической таблицей (см. таблицу 2), определить относительную влажность В2.
Результаты измерений и вычислений записать в отчет по лабораторной работе.
Контрольные вопросы
Вариант 1.
Почему при продувании воздуха через эфир на полированной поверхности стенки камеры гигрометра появляется роса? В какой момент появляется роса?
Температура в помещении понижается, а абсолютная влажность остается прежней. Как изменится разность показаний термометров психрометра?
Почему после жаркого дня роса бывает более обильна?
При какой температуре выпадет роса, если абсолютная влажность воздуха 7,3*10-3 кг/м3?
При понижении температуры от 27 до 10 градусов из каждого кубического метра воздуха выделилось 8 г воды. Какова была относительная влажность воздуха при 27 градусах?
Вариант 2.
Почему показания влажного термометра психрометра меньше показаний сухого термометра? При каком условии разность показаний термометров наибольшая?
Сухой и влажный термометры психрометра показывают одну и ту же температуру. Какова относительная влажность воздуха?
Почему перед дождём ласточки летают низко?
Относительная влажность воздуха 73% .Что показывает сухой и влажный термометры психрометра, если разность их показаний равна 4 градусам?
В сводке погоды днём сообщалось, что температура воздуха составляет 25 градусов, относительная влажность – 75% . Выпадет ли ночью роса, если температура понизится до 17 градусов?
Рекомендуемая литература
Кикоин А.К, Кикоин И.К. Физика: учебник для 10 класса для школ с углубленным изучение физики. – М.: Просвещение, 1998. (Стр.64-75)
Омельченко В.П., Антоненко Г.В. Физика.- Р., 2005. (Стр. 113-115)
Т
блиц
1. Давление насыщенных паров воды, мм
рт. ст.
Таблица 1
С°
Десятые доли градусов
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.
5
6.54
6.59
6.64
6.6
6.73
6
78
6.82
6.87
6.92
.97
6
7.01
7.06
7.1
7.16
7.21
7.26
7.31
7.36
7.41
7.46
7
7.51
7.57
7.62
7.
7
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
8.5
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 табли
а относител
ной
влажности возду
а
Разность показаний сухого и влажного термометров
0
5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,
7
7,5
8
1
100
90
81
73
64
57
50
43
36
3
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
0
83
75
67
61
57
4
42
35
31
26
23
18
1
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
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
Рис.2
infourok.ru
Определение влажности воздуха при помощи психрометра Августа.
Психрометр
Августа состоит из двух термометров:
сухого и влажного. Шарик одного из
термометров окутан кусочком батиста
или марли (рисунок 13.1).Сухой термометр
показывает температуру окружающего
воздуха 
С,
а влажный – температуру
С,
зависящую от влажности окружающего
воздуха
<<
С.
Разность
тем больше, чем меньше относительная
влажность воздуха.
Рисунок 13.1 – Психрометр Августа
Порядок выполнения работы
Смочите дистиллированной водой хлопчатобумажную ткань, которой обернут один из термометров психрометра.
Когда показания влажного термометра установятся (5-7 мин), снимите показания сухого термометра
С
и влажногоС.Определите разность показаний сухого влажного термометров (
).По психрометрической таблице психрометра в верхней строчке найдите полученную разность температур. Проведите вертикаль соответствующую разности (
).В крайнем левом столбике найдите значение сухого термометра
и посмотрите горизонтальную строчку
соответствующую температуре.
На пересечении этой строки и столбика
определите значение относительной
влажности воздуха, выраженное в процентахf %.По таблице «Давление и плотность насыщенных паров» определите максимальную влажность Е.
С
и влажного
С.
).
).
и посмотрите горизонтальную строчку
соответствующую температуре
.
На пересечении этой строки и столбика
определите значение относительной
влажности воздуха, выраженное в процентахf %.Вычислите по формулам (13.4) и (13.7) абсолютную влажность е и дефицит влажности Е.
По баротермогигрометру измерьте атмосферное давление Н и определите относительную влажность воздуха.
По формуле (13.9) вычислите постоянную психрометра А.
Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 13.1
Таблица 13.1 – Определение влажности воздуха при помощи психрометров Августа, Ассмана.
Рисунок 13. 2 – Психрометр Ассмана
В основе работы психрометра М-68 лежит зависимость длины от температуры С. Изменением длины, в свою очередь, связан поворот стрелки прибора.
Рисунок 13. 3 – Волосной гигрометр М-68
Определение влажности воздуха присхрометром Ассмана
Психрометр Ассмана (рисунок 13.2) отличается по конструкции от психрометра Августа тем, что концы термометров В помещены внутри открытых металлических трубок Д. Постоянство скорости обтекания воздухом резервуара сухого и влажного термометров достигается с помощью вентилятора с механизмом С (рисунок 13. 2).
Порядок выполнения работы
Смочите водой батист, поместите его внутрь трубки так, чтобы он касался шарика одного из термометров.
Включите шнур прибора в розетку.
Дождитесь, когда разность температур сухого и влажного термометров перестанет изменяться. Запишите показания термометров в таблицу 13.1
Проделайте с полученными значениями все операции, что и для психрометра Августа.
Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 13.1
Определение влажности воздуха по приборам «волосной гигрометр м -68» и баротермогигрометру.
Запишите значения относительной влажности по приборам волосной гигрометр М -68 (рисунок 13.3) и баротермогигрометр (рисунок 13.4).
Сравните показания всех четырех приборов и обоснуйте причину разности значений полученных с помощью различных приборов.
Рисунок 13.4 – Баротермогигрометр
studfiles.net
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА ПРИ ПОМОЩИ ПСИХРОМЕТРА — КиберПедия
Вследствие происходящего в природе испарения воды с поверхности океанов, морей, водоемов, влажной почвы и растений атмосферный воздух, особенно в ближайших к Земле слоях, содержит водяной пар. Это называется влажностью воздуха.
Содержание водяного пара в воздухе характеризуется двумя величинами: абсолютной и относительной влажностью.
Абсолютной влажностью f называют массу водяного пара, содержащегося при данных условиях в единице объема воздуха, и выражают на практике в граммах на кубический метр (г/м3), т.е. в несистемных единицах.
Можно характеризовать абсолютную влажность иначе, указывая парциальное давление р водяного пара, содержащегося в воздухе, часто называемого упругостью пара и обычно выражаемого в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).
Ввиду того, что водяной пар хорошо подчиняется газовым законам (Бойля-Мариотта и Гей-Люссака) даже вблизи состояния насыщения, можно считать плотность водяного пара пропорциональной его упругости.
Максимальной влажностью fm называют массу водяного пара в граммах, насыщающего 1 м3 воздуха при данной температуре, или соответственно парциальное давление рm насыщающего пара при данной температуре.
Относительная влажность В измеряется отношением абсолютной влажности f к максимальной fm и выражается в процентах:
(1) или через парциальные давления: (l ‘).
Ощущение сухости или сырости воздуха связано не с абсолютной влажностью, а с относительной, т.е. с тем, насколько водяной пар близок к состоянию насыщения.
Влажность воздуха имеет большое значение для жизнедеятельности организма, так как в значительной мере обусловливает скорость испарения влаги с его поверхности. Скорость испарения воды (пота) с поверхности кожи, например, зависит от относительной влажности воздуха. Испарение воды с поверхности альвеол в легких зависит от абсолютной влажности воздуха, так как из легких выдувается воздух, почти полностью насыщенный паром при температуре примерно 30°С. Количество пара, которым воздух насыщается в легких, очевидно, зависит от абсолютной влажности вдыхаемого воздуха. Нормальным для жизни человека считается атмосферный воздух с относительной влажностью от 40 до 60%.
Влажность воздуха измеряется гигрометрами и психрометрами. Интенсивно развиваются дистанционные методы определения влажности воздуха лазерными и радиометрическими приборами.
Наиболее распространенным прибором для измерения влажности воздуха является психрометр. В психрометре (с греческого «психрос» – холод) имеется два одинаковых термометра, укрепленных на общем штативе (рис.1).
Резервуар правого термометра обернут гигроскопической тканью, конец которой опущен в сосуд с водой. Вследствие капиллярности вода поднимается по ткани и, испаряясь на поверхности шарика, охлаждает его. Показания влажного термометра снижаются по сравнению с сухим. Это снижение зависит от скорости испарения воды, которая в первую очередь обусловлена относительной влажностью окружающего воздуха (чем ниже относительная влажность, тем выше скорость испарения). Скорость испарения воды зависит также от скорости движения воздуха около прибора, температуры воды и барометрического давления. Все эти факторы учитываются психрометрической формулой Реньо, пользуясь которой можно определить парциальное давление паров в воздухе, окружающем прибор, или его абсолютную влажность:
,
где pm – упругость насыщающих паров при температуре t1 влажного термометра; k – психрометрический коэффициент, зависящий от конструкции прибора и очень сильно от скорости движения воздуха; t – температура сухого термометра; Н – барометрическое давление.
Выше был описан психрометр Августа, который на метеостанциях помещается в специальной будке. Для него k = 0,0007947 град-1.
Лучшим прибором, удобным в экспедиционных условиях, является аспирационный психрометр Ассмана (рис.2).
Он состоит из двух никелированных трубок для защиты от нагревания лучистой энергией сухого и смоченного термометров, помещенных внутри трубок. Сквозь трубки при помощи особого вентилятора, помещенного в верхней части прибора, просасывается с определенной скоростью струя воздуха.
Порядок выполнения работы
Для определения относительной влажности при помощи психрометрической таблицы (см. Приложения 4, 5) необходимо найти в горизонтальном ряду цифр таблицы цифру, дающую разность температур сухого и влажного термометров, и цифру, дающую температуру сухого термометра в вертикальном ряду цифр. Относительная влажность находится по положению точек пересечения двух прямых – вертикальной, идущей от цифры, дающей разность показаний сухого и влажного термометров, и горизонтальной, дающей показание сухого термометра.
Пример. Показание сухого термометра +22°С, а влажного – +20°С. На пересечении горизонтальной прямой, идущей от цифры «22», и вертикальной прямой, идущей от цифры «2», находим точку, соответствующую относительной влажности воздуха равной 83%.
Умножая относительную влажность на упругость насыщенных паров воды при температуре опыта (показание сухого термометра) (см. Приложение 6), находим абсолютную влажность.
Для определения относительной и абсолютной влажности психрометром Ассмана поступают следующим образом:
1. Смачивают водой ткань на резервуаре влажного термометра при помощи пипетки.
2. Заводят вентилятор, плавно поворачивая головку завода, или включают электромотор психрометра в электросеть (в зависимости от типа).
3. Через 4 минуты после включения производят отсчет по сухому и влажному термометрам.
4. Результаты измерений заносят в таблицу.
| Отсчет по влажному термометру | Отсчет по сухому термометру | Упругость насыщенных паров при температуре опыта | Относительная влажность комнатного воздуха | Абсолютная влажность комнатного воздуха |
5. По результатам измерений и таблицам рассчитать психрометрический коэффициент k.
Контрольные вопросы
1. Что называется абсолютной и относительной влажностью?
2. Устройство и принцип действия психрометра Ассмана.
3. Как можно определить абсолютную и относительную влажность?
4. Какое значение имеет влажность воздуха для жизнедеятельности организма человека, животных и растений?
Литература
1. Ливенцева Н.М. Курс физики. – М., 1974. – § 55.
2. Грабовский Р.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1980. – § 68.
Лабораторная работа № 8
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ЖИДКОСТИ
Цель работы: овладеть методом определения поверхностного натяжения жидкости, исследовать зависимость коэффициента поверхностного натяжения от температуры, исследовать зависимость коэффициента поверхностного натяжения раствора от его концентрации, изучить действие поверхностно-активных веществ на поверхностное натяжение.
Силы поверхностного натяжения жидкости играют важную роль во многих физических, химических и биологических процессах. В работе будут экспериментально исследованы некоторые параметры, от которых зависит поверхностное натяжение (температура, концентрация раствора, действие поверхностно-активных веществ), и изучен один из основных методов определения поверхностного натяжения: метод отрыва.
Для количественной характеристики силы поверхностного натяжения жидкости вводят коэффициент поверхностного натяжения s, который численно равен силе F, действующей на единицу длины произвольной линии L, мысленно проведенной на поверхности жидкости:
. (1)
В этом случае коэффициент поверхностного натяжения измеряется в ньютонах на метр (Н/м).
Порядок выполнения работы
Задание 1. Определение коэффициента поверхностного натяжения воды методом отрыва кольца.
Приборы и принадлежности: торсионные весы, штангенциркуль, кольцо на подвесе, комнатный термометр, сосуд с дистиллированной водой.
1. Изучить устройство торсионных весов и правила взвешивания на них (см. паспорт прибора).
2. Измерить внутренний d1 и внешний d2 диаметры кольца (рис.1).
3. Подведем к этому кольцу (рис.1) чашку с дистиллированной водой и будем плавно тянуть пружину с кольцом вверх. (Перед соприкосновением кольца с жидкостью его нужно тщательно промыть спиртом; во время работы ту часть кольца, которая будет соприкасаться с водой, стараться не брать пальцами). Жидкость, сцепившись с кольцом в результате его смачивания, будет удерживать кольцо, пока сила упругости пружины не превысит силу поверхностного натяжения. Пружина разрывает поверхностный слой. При этом разрывающее усилие будет равно силе поверхностного натяжения [см. (1)], приложенной к внешнему и внутреннему контурам кольца. В этой формуле сила F измеряется торсионными весами. Длина контура
,
где d1 и d2 – диаметры внешнего и внутреннего колец. Так как кольцо очень
тонкое, то можно брать средний диаметр кольца, и тогда длина контура
. (2)
Из формул (1) и (2) коэффициент поверхностного натяжения
. (3)
4. Измерение повторяют четыре раза, причем запись ведут со второго отсчета, чтобы скомпенсировать вес частиц жидкости, прилипших к кольцу.
5. По формуле (3) подсчитывают s, взяв среднее значение силы F.
6. Измерить температуру, при которой определялась F.
7. Сравните полученный результат с табличным.
 |
Рис. 1
Поверхностное натяжение воды в интервале температур 0–31 оС
| t оС | s, Н/м | t оС | s, Н/м | t оС | s, Н/м | t оС | s, Н/м |
| 0,07549 | 0,07430 | 0,07311 | 0,07193 | ||||
| 0,07535 | 0,07415 | 0,07295 | 0,07178 | ||||
| 0,07520 | 0,07401 | 0,07282 | 0,07163 | ||||
| 0,07505 | 0,07385 | 0,07265 | 0,07148 | ||||
| 0,07490 | 0,07370 | 0,07252 | 0,07133 | ||||
| 0,07475 | 0,07355 | 0,07235 | 0,07118 | ||||
| 0,07460 | 0,07341 | 0,07222 | 0,07103 | ||||
| 0,07445 | 0,07325 | 0,07208 | 0,07088 |
Задание 2. Исследование зависимости поверхностного натяжения жидкости от температуры.
Дополнительное оборудование: нагреватель, лабораторный термометр, исследуемая жидкость (можно использовать биологические жидкости).
1. Нагреть жидкость до 80–90 оС.
2. Измерить силу отрыва кольца несколько раз по мере охлаждения жидкости (интервалы температур между отсчетами не должны превышать 10 К).
3. Рассчитать поверхностное натяжение s для каждого значения температуры ti.
4. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу.
5. Изобразить графически зависимость s = f(t).
6. По графику (по отклонению точек от экспериментальной кривой) найти, какие измерения были проведены наиболее и наименее точно.
7. Проанализируйте и сформулируйте результат эксперимента.
Задание 3. Исследование зависимости поверхностного натяжения раствора от его концентрации.
Дополнительное оборудование: технические весы, бюретка, дистиллированная вода, сосуды, вещество для приготовления растворов.
1. Приготовить растворы различных концентраций: 10, 20, 30%… (Для приготовления, например, 10%-ного раствора необходимо в 90 г дистиллированной воды растворить 10 г вещества).
2. Измерить силу отрыва F кольца от поверхности приготовленного раствора.
3. Рассчитать s для всех приготовленных растворов.
4. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу.
5. Полученную зависимость s = f(C) изобразить графически.
6. По графику (по отклонению точек от экспериментальной кривой) определить, какие измерения были проведены наиболее и наименее точно.
7. Проанализируйте полученный результат и сформулируйте результат эксперимента.
Задание 4. Исследование зависимости поверхностного натяжения жидкости от действия поверхностно-активных веществ.
Дополнительное оборудование: поверхностно-активное вещество (например, мыльный раствор воды и др.).
1. Измерьте силу отрыва F кольца от поверхности данной жидкости (воды).
2. На поверхность жидкости введите поверхностно-активное вещество (например, несколько капель мыльного раствора). Определите силу отрыва F/ кольца в этом случае.
3. Проанализируйте полученный результат и сформулируйте результат эксперимента.
Контрольные вопросы
1. Какова природа сил поверхностного натяжения?
2. Единицы измерения коэффициента поверхностного натяжения.
3. Энергия поверхностного натяжения.
4. Методы определения коэффициента поверхностного натяжения.
5. Смачивающие и несмачивающие жидкости.
6. Поверхностно-активные вещества.
7. Устройство торсионных весов.
Литература
1. Ливенцев Н.М. Курс физики. – М., 1978. – Т.1, § 13, 14.
2. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. – М.: Высшая школа, 1999. – § 9.7, 9.8.
Лабораторная работа № 9
ЗНАКОМСТВО С ОСНОВНЫМИ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ ПРИБОРАМИ
cyberpedia.su
Я15. Лабораторная работа № 5. Измерение влажности воздуха
Лабораторная работа № 5
Тема: «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ПСИХРОМЕТРА.»
Цель: освоить прием определения относительной влажности воздуха, основанный на использовании психрометра..
Оборудование: 1. Психрометр.
Теория.
В атмосферном воздухе всегда присутствуют пары воды, которая испаряется с поверхности морей, рек, океанов и т.п.
Воздух, содержащий водяной пар, называют влажным.
Влажность воздуха оказывает огромное влияние на многие процессы на Земле :на развитие флоры и фауны, на урожай сельхоз. культур, на продуктивность животноводства и т.д. Влажность воздуха имеет большое значение для здоровья людей, т.к. от неё зависит теплообмен организма человека с окружающей средой. При низкой влажности происходит быстрое испарение с поверхности и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, что приводит к ухудшению состояния.
Значит, влажность воздуха надо уметь измерять. Для количественной оценки влажности воздуха используют понятия абсолютной и относительной влажности.
Абсолютная влажность – величина, показывающая, какая масса паров воды находится в 1 м³ воздуха (т.е. это плотность водяного пара). Она равна парциальному давлению пара при данной температуре.
Парциальное давление пара – это давление, которое оказывал бы водяной пар, находящийся в воздухе , если бы все остальные газы отсутствовали.
Относительная влажность воздуха – это величина, показывающая, как далек пар от насыщения. Это отношение парциального давления p водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара p0 при той же температуре, выраженное в процентах:
Если воздух не содержит паров воды, то его абсолютная и относительная влажность равны 0. Предельное значение относительной влажности – 100%. Нормальной для человеческого организма считается влажность 60%.
Для измерения влажности воздуха используют приборы гигрометры и психрометры.
1. Конденсационный гигрометр. Состоит из укрепленной на подставке металлической круглой коробочки с отполированной плоской поверхностью. В коробочке сверху имеются два отверстия. Через одно из них в коробочку наливают эфир и вставляют термометр, а другое соединяют с резиновой грушей. Действие конденсационного гигрометра основано на определении точки росы.
Точка росы – это температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным.
Продувают воздух через эфир (с помощью резиновой груши), при этом эфир быстро испаряется и охлаждает коробочку. Слой водяного пара, находящийся вблизи поверхности коробочки, благодаря теплообмену тоже станет охлаждаться. При определенной температуре этот водяной пар начнет конденсироваться и на отполированной поверхности коробочки появляются капельки воды (роса). По термометру определяют эту температуру, это и будет точка росы. В таблице «Давление насыщенных паров и их плотность при различных температурах» по точке росы находят абсолютную влажность – соответствующую этой температуре плотность паров или их давление.
Давление насыщенных паров и их плотность при различных температурах
|
t, 0С |
р, Па |
ρ*10-3, кг/м3 |
t, 0С |
р, Па |
ρ*10-3, кг/м3 |
t, 0С |
р, Па |
ρ*10-3, кг/м3 |
|
– 5 |
401 |
3,24 |
6 |
933 |
7,30 |
17 |
1933 |
14,5 |
|
– 4 |
437 |
3,51 |
7 |
1000 |
7,80 |
18 |
2066 |
15,4 |
|
– 3 |
476 |
3,81 |
8 |
1066 |
8,30 |
19 |
2199 |
16,3 |
|
– 2 |
517 |
4,13 |
9 |
1146 |
8,80 |
20 |
2333 |
17,3 |
|
– 1 |
563 |
4,47 |
10 |
1226 |
9,40 |
21 |
2493 |
18,8 |
|
0 |
613 |
4,80 |
11 |
1306 |
10,0 |
22 |
2639 |
19,4 |
|
1 |
653 |
5,20 |
12 |
1399 |
10,7 |
23 |
2813 |
20,6 |
|
2 |
706 |
5,60 |
13 |
1492 |
11,4 |
24 |
2986 |
21,8 |
|
3 |
760 |
6,00 |
14 |
1599 |
12,1 |
25 |
3173 |
23,0 |
|
4 |
813 |
6,40 |
15 |
1706 |
12,8 |
26 |
3359 |
24,4 |
|
5 |
880 |
6,80 |
16 |
1813 |
13,6 |
27 |
3559 |
25,8 |
Чтобы найти относительную влажность, надо давление насыщенного пара при температуре точки росы разделить на давление насыщенного пара при температуре окружающего воздуха и умножить на 100%.
2. Волосной гигрометр. Его работа основана на том, что обезжиренный человеческий волос при увеличении влажности воздуха удлиняется, а при уменьшении влажности укорачивается. Волос оборачивают вокруг легкого блока, прикрепив один конец к раме, а к другому подвешивают груз. При изменении длины волоса указатель (стрелка), прикрепленный к блоку, будет двигаться, перемещаясь по шкале. Шкалу градуируют по эталонному прибору.
3. Психрометр. (от греч «психриа» – холод). Состоит из двух одинаковых термометров. Резервуар одного из них обернут марлей, опущенной в сосуд с водой. Вода смачивает марлю на резервуаре термометра и при её испарении он охлаждается. По разности температур сухого и влажного термометров по психрометрической таблице определяют влажность воздуха.
Ход работы.
Задание 1. Измерить влажность воздуха с помощью психрометра.
- Подготовить таблицу для записи результатов измерений и вычислений:
|
№ опыта |
tсухого, 0С |
tвлажного, 0С |
Δt, 0С |
φ, % |
|
1 |
|
|
|
|
- Рассмотреть устройство психрометра.
- По показаниям сухого термометра измерить температуру воздуха tсухого в помещении.
- Записать показания термометра, резервуар которого обмотан марлей tвлажного
- Вычислить разность показаний термометров Δt = tсухого – tвлажного
- По психрометрической таблице определить влажность воздуха φ
- Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.
- Сделайте вывод о том, нормальная ли влажность воздуха в помещении.
- Ответьте на контрольные вопросы.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
- Почему при продувании воздуха через эфир, на полированной поверхности стенки камеры гигрометра появляется роса? В какой момент появляется роса?
- Почему показания «влажного» термометра меньше показаний «сухого» термометра?
- Могут ли в ходе опытов температуры «сухого» и «влажного» термометров оказаться одинаковыми?
- При каком условии разности показаний термометров наибольшая?
- Может ли температура «влажного» термометра оказаться выше температуры «сухого» термометра?
- Сухой и влажный термометр психрометра показывают одну и ту же температуру. Какова относительная влажность воздуха?
- Каким может быть предельное значение относительной влажности воздуха?
Психрометрическая таблица.
|
tсухого, 0С |
Разность показаний сухого и влажного термометров |
|||||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
5 |
100 |
86 |
72 |
58 |
45 |
32 |
19 |
6 |
|
|
|
|
|
6 |
100 |
86 |
73 |
60 |
47 |
35 |
23 |
10 |
|
|
|
|
|
7 |
100 |
87 |
74 |
61 |
49 |
37 |
26 |
14 |
|
|
|
|
|
8 |
100 |
87 |
75 |
63 |
51 |
40 |
28 |
18 |
|
|
|
|
|
9 |
100 |
88 |
76 |
64 |
53 |
42 |
31 |
21 |
|
|
|
|
|
10 |
100 |
88 |
76 |
65 |
54 |
44 |
34 |
24 |
14 |
4 |
|
|
|
11 |
100 |
88 |
77 |
66 |
56 |
46 |
36 |
26 |
17 |
8 |
|
|
|
12 |
100 |
89 |
78 |
68 |
57 |
48 |
38 |
29 |
20 |
11 |
|
|
|
13 |
100 |
89 |
79 |
69 |
59 |
49 |
40 |
31 |
23 |
14 |
6 |
|
|
14 |
100 |
90 |
79 |
70 |
60 |
51 |
42 |
33 |
25 |
17 |
9 |
|
|
15 |
100 |
90 |
80 |
71 |
61 |
52 |
44 |
36 |
27 |
20 |
12 |
5 |
|
16 |
100 |
90 |
81 |
71 |
62 |
54 |
45 |
37 |
30 |
22 |
15 |
8 |
|
17 |
100 |
90 |
81 |
72 |
64 |
55 |
47 |
39 |
32 |
24 |
17 |
10 |
|
18 |
100 |
91 |
82 |
73 |
64 |
56 |
48 |
41 |
34 |
26 |
20 |
13 |
|
19 |
100 |
91 |
82 |
74 |
65 |
58 |
50 |
43 |
35 |
29 |
22 |
15 |
|
20 |
100 |
91 |
83 |
74 |
66 |
59 |
51 |
44 |
37 |
30 |
24 |
18 |
|
21 |
100 |
91 |
83 |
75 |
67 |
60 |
52 |
46 |
39 |
32 |
26 |
20 |
|
22 |
100 |
92 |
83 |
76 |
68 |
61 |
54 |
47 |
40 |
34 |
28 |
22 |
|
23 |
100 |
92 |
84 |
76 |
69 |
61 |
55 |
48 |
42 |
36 |
30 |
24 |
|
24 |
100 |
92 |
84 |
77 |
69 |
62 |
56 |
49 |
43 |
37 |
31 |
26 |
|
25 |
100 |
92 |
84 |
77 |
70 |
63 |
57 |
50 |
44 |
38 |
33 |
27 |
|
26 |
100 |
92 |
85 |
78 |
71 |
64 |
58 |
51 |
45 |
40 |
34 |
29 |
|
27 |
100 |
92 |
85 |
78 |
71 |
65 |
59 |
52 |
47 |
41 |
36 |
30 |
|
28 |
100 |
93 |
85 |
78 |
72 |
65 |
59 |
53 |
48 |
42 |
37 |
32 |
Вариант выполнения работы.
Показания сухого термометра 24 0С.
Показания влажного термометра 21 0С.
infofiz.ru
Лабораторна работа т1 определение температуры и влажности воздуха в помещениях с помощью психрометрА августа
Цель работы: определить температурно-влажностные характеристики состояния воздушной среды помещения.
1.1 Общие сведения
Необходимо помнить, что основными характеристиками микроклимата помещений является температура, влажность и подвижность воздуха, а также температура поверхностей ограждений. Оптимальные значения этих, связанных между собой, характеристик микроклимата для помещений различного назначения нормированны с учетом санитарно-гигиенических требований к ним и климатических условий района строительства. Соответствие существующих условий в помещениях требуемым нормам обеспечивается надлежащим выбором защитных свойств ограждающих конструкций и работой отопительно-вентиляционных приборов.
В данной лабораторной работе рассматриваются два показателя микроклимата помещений: температура и влажность воздуха. Экспериментальное определение действительных значений температуры и влажности воздуха позволяет сравнить метеорологические условия в помещениях с требуемыми, выяснить причины отклонений и наметить пути для устранения недостатков. В большинстве основных помещений жилых и общественных зданий расчетная температура внутреннего воздуха должна находиться на среднем уровне (около 18°С, а относительная влажность воздуха не должна превышать 60%).
На основании значений температуры и влажности воздуха может быть определена соответствующая им точка росы, ниже которой не должна, как правило, снижаться температура холодных участков внутренних поверхностей наружных ограждений помещения. В противном случае на этих участках будет происходить конденсация водяного пара из воздуха помещения, что вызывает ухудшение санитарного состояния помещения, эксплуатационных свойств конструкций. Для измерения температуры и относительной влажности воздуха применяют различные приборы, широкое распространение среди которых получил психрометр Августа, используемый в данной работе (рис. 1.1).
Таблица 1.1 − Психрометрическая таблица для температур 0… 25°C по влажному термометру
Показатели влажного термометра,°C | Разница показателей сухого и влажного термометров, °C | ||||||||||||||||||||
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 | 8,5 | 9 | 9,5 | 10 | |
0 | 100 | 90 | 81 | 73 | 64 | 57 | 50 | 43 | 36 | 31 | 26 | 20 | 16 | 11 | 7 | 3 | |||||
1 | 100 | 90 | 82 | 74 | 66 | 59 | 52 | 45 | 39 | 33 | 29 | 23 | 19 | 16 | 11 | 7 | |||||
2 | 100 | 90 | 83 | 75 | 67 | 61 | 54 | 47 | 42 | 35 | 31 | 26 | 23 | 18 | 14 | 10 | |||||
3 | 100 | 90 | 83 | 76 | 69 | 63 | 56 | 49 | 44 | 39 | 34 | 29 | 26 | 21 | 17 | 13 | 10 | ||||
4 | 100 | 91 | 84 | 77 | 70 | 64 | 57 | 51 | 46 | 41 | 36 | 32 | 28 | 24 | 20 | 16 | 14 | 11 | |||
5 | 100 | 91 | 85 | 78 | 71 | 65 | 59 | 54 | 48 | 43 | 39 | 34 | 30 | 27 | 23 | 19 | 17 | 13 | 10 | ||
6 | 100 | 92 | 85 | 78 | 72 | 66 | 61 | 56 | 50 | 45 | 41 | 35 | 33 | 29 | 26 | 22 | 19 | 16 | 13 | 10 | |
7 | 100 | 92 | 86 | 79 | 73 | 67 | 62 | 67 | 52 | 47 | 43 | 39 | 35 | 31 | 28 | 25 | 22 | 18 | 15 | 12 | 11 |
8 | 100 | 92 | 86 | 80 | 74 | 68 | 63 | 58 | 54 | 49 | 45 | 41 | 37 | 33 | 30 | 27 | 25 | 21 | 18 | 15 | 14 |
9 | 100 | 93 | 86 | 81 | 75 | 70 | 65 | 60 | 55 | 51 | 47 | 43 | 39 | 35 | 32 | 29 | 27 | 24 | 21 | 18 | 17 |
10 | 100 | 94 | 87 | 82 | 76 | 71 | 66 | 61 | 57 | 53 | 48 | 45 | 41 | 38 | 34 | 31 | 28 | 26 | 23 | 21 | 19 |
11 | 100 | 94 | 88 | 82 | 77 | 72 | 67 | 62 | 58 | 55 | 50 | 47 | 43 | 40 | 36 | 33 | 30 | 28 | 25 | 23 | 20 |
12 | 100 | 94 | 88 | 82 | 78 | 73 | 68 | 63 | 59 | 56 | 52 | 48 | 44 | 42 | 38 | 35 | 32 | 30 | 27 | 25 | 22 |
13 | 100 | 94 | 88 | 82 | 78 | 73 | 68 | 63 | 59 | 57 | 53 | 50 | 46 | 43 | 40 | 37 | 34 | 32 | 29 | 27 | 24 |
14 | 100 | 94 | 89 | 83 | 79 | 74 | 70 | 66 | 62 | 58 | 54 | 51 | 47 | 45 | 41 | 39 | 36 | 34 | 31 | 29 | 26 |
15 | 100 | 94 | 89 | 84 | 80 | 75 | 71 | 67 | 63 | 59 | 55 | 52 | 49 | 46 | 43 | 41 | 37 | 35 | 33 | 31 | 28 |
16 | 100 | 95 | 90 | 84 | 80 | 75 | 72 | 67 | 64 | 60 | 57 | 53 | 50 | 48 | 44 | 42 | 39 | 37 | 34 | 32 | 30 |
17 | 100 | 95 | 90 | 84 | 81 | 76 | 73 | 68 | 65 | 61 | 58 | 54 | 52 | 49 | 46 | 44 | 40 | 39 | 36 | 34 | 31 |
18 | 100 | 95 | 90 | 85 | 81 | 76 | 74 | 69 | 66 | 62 | 59 | 56 | 53 | 50 | 47 | 45 | 42 | 40 | 37 | 35 | 33 |
19 | 100 | 95 | 91 | 85 | 82 | 77 | 74 | 70 | 66 | 63 | 60 | 57 | 54 | 51 | 48 | 46 | 43 | 41 | 39 | 37 | 34 |
20 | 100 | 95 | 91 | 86 | 82 | 78 | 75 | 71 | 67 | 64 | 61 | 58 | 55 | 53 | 49 | 47 | 44 | 43 | 40 | 38 | 36 |
21 | 100 | 95 | 91 | 86 | 83 | 79 | 75 | 71 | 68 | 65 | 62 | 59 | 56 | 54 | 51 | 49 | 46 | 44 | 41 | 39 | 37 |
22 | 100 | 95 | 91 | 87 | 83 | 79 | 76 | 72 | 69 | 65 | 63 | 60 | 57 | 55 | 52 | 50 | 47 | 45 | 42 | 40 | 38 |
23 | 100 | 96 | 91 | 87 | 82 | 80 | 76 | 72 | 69 | 66 | 63 | 61 | 58 | 56 | 53 | 51 | 48 | 46 | 43 | 41 | 39 |
24 | 100 | 96 | 92 | 88 | 84 | 80 | 77 | 73 | 70 | 67 | 64 | 62 | 59 | 56 | 53 | 52 | 49 | 47 | 44 | 42 | 40 |
25 | 100 | 96 | 92 | 88 | 84 | 81 | 77 | 73 | 70 | 68 | 65 | 63 | 59 | 58 | 54 | 52 | 50 | 47 | 45 | 44 | 42 |
Основные элементы
психрометра
− два термометра,
один из которых называется
сухим
и служит
для измерения температуры
воздуха
.
Поверхность резервуара
другого
термометра,
что называется
смоченным
или влажным,
увлажняется водой,
которая испаряется
в
окружающий воздух.
Интенсивность испарения
зависит от
температуры и влажности
окружающего воздуха.
На испарение
влаги расходуется
теплота,
поэтому температура 
на шкале
смоченного
термометра
будет всегда
ниже температуры 
,которую показывает
сухой
термометром.
Разница
показателей
термометров
возрастает с ростом
интенсивности испарения
и уменьшается при
ее снижении.
Зависимость
относительной влажности
воздуха 
от температуры 
,так называемой
психрометрической
разницы
,
представленнаяв табл.
1.1
к
психрометрам
Августа.
На основе данных о 
и 
с помощью значений
предельной
абсолютной влажности
(влагоемкости)
воздуха 
(г/м3)
и
максимальной упругости
водяного пара 
(мм рт.
ст.)
можно определить
фактическое
абсолютное
влагосодержание
воздуха 
(г/м3),
действительную
упругость водяного пара 
(мм рт.
ст.)
и точки
росы 
(табл.
1.2).
Таблица
1.2
– Значение
предельной
абсолютной
влажности
влагоемкости
воздуха 
и
максимальной
упругости
водяного
пара 
для
температур
0…50°С при
барометрическом
давлении
воздуха 
=
755
мм рт.
ст.
|
|
|
|
|
|
0 | 4,9 | 4,58 | 16 | 13,6 | 13,68 |
1 | 5,25 | 4,93 | 17 | 14,4 | 14,53 |
2 | 5,56 | 5,29 | 18 | 15,3 | 15,48 |
3 | 6,0 | 5,69 | 19 | 16,2 | 16,48 |
4 | 6,4 | 6,1 | 20 | 17,2 | 17,54 |
5 | 6,8 | 6,54 | 21 | 18,2 | 18,65 |
6 | 7,2 | 7,01 | 22 | 19,3 | 19,83 |
7 | 7,7 | 7,51 | 23 | 20,4 | 21,07 |
8 | 8,3 | 8,05 | 24 | 21,6 | 22,38 |
9 | 8,8 | 8,61 | 25 | 22,9 | 23,76 |
10 | 9,4 | 9,21 | 30 | 30,2 | 32,82 |
11 | 9,9 | 9,84 | 35 | 39,3 | 42,18 |
12 | 10,6 | 10,52 | 40 | 50,9 | 55,32 |
13 | 11,3 | 11,23 | 45 | 65,0 | 71,88 |
14 | 12,0 | 11,99 | 50 | 82,3 | 92,51 |
15 | 12,8 | 12,79 |
,
°С
,
г/м3
,
мм рт.
ст.
,
°С
, г/м3
,
мм рт.
ст.studfiles.net
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ПСИХРОМЕТРА И ТОЧКИ РОСЫ
Лабораторная работа №5.
Оборудование: 1) психрометр бытовой; 2) гигрометр металлический;
3) гигрометр волосной; 4) спирт в склянке с пробкой; 5) термометр лабораторный от 0 до 100 °С; 6) воронка простая с коротким стеблем № 3; 7) таблица психрометрическая; 8) таблица «Зависимость давления насыщенного водяного пара от температуры».
Теория.В атмосфере Земли всегда содержатся водяные пары. Их содержание в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью.
Относительная влажность воздуха φ определяется отношением парциального давления ρводяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению ρ0 насыщенногопара при той же температуре ивыражается в процентах:
.
Существует несколько методов измерения относительной влажности воздуха. В данной работе ее измеряют с помощью психрометра, конденсационного и волосного гигрометров.
I. Психрометром (рис. 1) —по разности температур термометров, резервуар у одного из которых окружен полоской ткани, опущенной в воду (правый), а у другого остается сухим (левый), и специальной таблице. При испарении жидкости ее температура понижается. Чем суше воздух, тем интенсивнее испаряется вода из влажной ткани и тем ниже ее температура. Следовательно, разность показаний сухого и влажного термометров зависит от относительной влажности воздуха. Зная эту разность температур, определяют относительную влажность воздуха по специальным психрометрическим таблицам.
II. Конденсационным гигрометром (рис. 2) — путем нахождения точки росы, т. е. температуры, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным, и с помощью таблицы зависимости давления насыщенного водяного пара от температуры. Температуру в камере гигрометра понижают, продувая воздух через эфир и вызывая тем самым его интенсивное испарение.
Чтобы легче было заметить появление росы на поверхности охлаждаемой камеры 1, ее окружают металлическим кольцом 2с теплоизолирующей прокладкой. Наблюдение за появлением налета росы проводят путем сравнения поверхности охлажденной камеры с блестящей поверхностью кольца, которая во время опыта остается без изменений.
III. Волосным гигрометром (рис. 3) непосредственно измеряют относительную влажность воздуха в процентах.
megaobuchalka.ru