Лабораторна робота № 214. ВИМІРЮВАННЯ ВОЛОГОСТІ ПОВІТРЯ ПСИХРОМЕТРОМ
Завдання: визначити за допомогою психрометра відносну та абсо-лютну вологість повітря і сталу психрометра.
Приладдя: психрометр Асмана, барометр, психрометрична таблиця, посудина з водою.
Теоретичний матеріал, який необхідно засвоїти під час підготовки до виконання роботи: насичена та ненасичена пара; абсолютна та відносна вологість повітря, точка роси; закон Дальтона, методи визначення вологості повітря; зміна внутрішньої енергії рідини під час випаровування.
Література:
1. § 21.2, с. 401–407;
2. § 22.1–22.2, c. 131–133;
3. § 68, с. 213–216;
4. § 74–75, с. 123–125.
Опис установки. Психрометр Асмана (рис. 16), який використовують у цій роботі, складається з двох однакових термометрів 3 та механічного вентилятора 4. Резервуар із ртуттю одного термометра обгорнутий батистовою тканиною 2, яку перед вимірюванням змочують водою з посудини 1. Другий термометр сухий. Вентилятору 4 надають обертового руху шляхом накручування його пружини ключем 5. У робочому режимі вентилятор забезпечує безперервне обдування обох термометрів потоком повітря зі швидкістю 3–5 м/с, тому швидкість випаровування води з батистової тканини є сталою.
Ідея роботи та виведення робочої формули: Принцип вимірювання відносної вологості повітря за допомогою психрометра полягає в порівнянні показів температури сухого і вологого термометрів, які обдуває постійний потік повітря. Різниця показів температури зумовлена тим, що під час випаровування води з тканини, яка обгортає резервуар першого термометра, його температура знижується до t°B. Ця температура відповідає стану динамічної рівноваги в процесі випаровування. Покази сухого термометра t°C в цьому разі практично не змінюються.
Інтенсивність випаровування води з тканини більша тоді, коли відносна вологість навколишнього повітря менша, отже, різниця температур, які показуватимуть обидва термометри, Dt°=t°C–t°B залежатиме від вологості повітря. Якщо відносна вологість повітря 100%, то випаровування води не буде, отже, покази термометрів будуть однаковими: t°B= t°C.
Величина Dt°залежить також від конструктивних особливостей психрометра й атмосферного тиску P0. Для врахування цих чинників уводять коефіцієнт a, який називають сталою психрометра. Величину a можна визначити з психрометричного рівняння
P=PHB –a×P0(t°C –t°B ),(1)
звідки
, (2)
де P – тиск (пружність) водяної пари в повітрі за кімнатної температури t°C; PHB – тиск (пружність) насиченої водяної пари за температури t°B (визначають з психрометричних таблиць); P0 – атмосферний тиск.
На практиці відносну вологість повітря f визначають за психро-метричними таблицями та виміряними експериментально значеннями t°Cі Dt° = t°C – t°B.За означенням відносна вологість
, (3)
де PH – тиск (пружність) насиченої водяної пари за температури t°C, який також визначають із психрометричних таблиць.
Отже, при відомих PH і f можна розрахувати тиск (пружність) водяної пари в повітрі за кімнатної температури:
. (4)
Вирази (2) і (4) є робочими формулами лабораторної роботи.
Дата добавления: 2015-09-02; просмотров: 775;