![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Лабораторна робота № 14. Визначення абсолютної та відносної вологості повітря
Мета роботи − вивчити властивості вологого повітря; визначити абсолютну та відносну вологість повітря.
Вказівки до виконання лабораторної роботи Для виконання лабораторної роботи необхідно вивчити такий теоретичний матеріал: особливості розподілу вологи в повітрі; характеристики вологого повітря. [1, т.1, §§ 21.1 – 21.6; 2, §§ 42, 60 – 62; 4, т.1, §§ 120 – 123, 126]
Атмосферне повітря має деяку кількість водяних парів. Кількість цих парів може змінюватись як за абсолютною величиною, так і за насиченням, що характеризується абсолютною та відносною вологістю. Абсолютна вологість b – це кількість водяної пари, що знаходиться у 1 м3 повітря, вираженого у грамах. Маса 1 м3 сухого повітря при нормальних умовах дорівнює 1293 г. На основі рівняння Клапейрона маса 1 м3 повітря при температурі t (оС) і тиску Р, мм рт. ст. буде рівна:
де a = 1/273 − лінійний коефіцієнт розширення повітря. Густина водяного пару по відношенню до густини повітря при однаковому тиску і температурі дорівнює 0, 622. Рівняння Клапейрона (справедливе лише для парів, далеких від насичення) дає для m (маси 1 м3 водяної пари) вираз:
Цей вираз дозволяє визначити абсолютну вологість, якщо відома пружність (парціальний тиск) парів води. Із формули (14.1) видно, що при малих значеннях температури t величина вологості повітря b мало відрізняється від величини пружності водяної пари Р. Тому абсолютну вологість можна вимірювати в мм рт. ст. Відносна вологість визначається за формулою:
де Р Н − пружність (тиск) водяної пари, що насичує повітря при температурі t; Р − пружність (тиск) водяної пари у повітрі при даній температурі t. Відносна вологість визначається як відносна насиченість повітря водяною парою. Абсолютну та відносну вологість повітря можна визначити за допомогою психрометра. Цей метод полягає у тому, що два однакових термометри знаходяться в однакових потоках повітря. Один з термометрів обгорнений змоченим водою батистом. Завдяки випаровуванню води показники цих термометрів різні. Зволожений термометр має більш низьку температуру порівняно з сухим термометром. Це відбувається внаслідок випаровування води з батисту у повітря і чим нижче вологість навколишнього повітря, тим інтенсивніше буде випаровування та більш низькими показники “вологого“ термометра. Через деякий час процес випаровування буде сталим. Із закону Ньютона для випаровування рідини в одиницю часу маємо:
де Q 1 – теплота випаровування; а − коефіцієнт пропорційності; D t − різниця показників “сухого” та “ вологого” термометрів; S 1 – поверхня балончика “ вологого” термометра. Згідно із законом Дальтона випаровування рідини в одиницю часу визначається формулою:
де m – маса води, що випаровується; S 2 – площа поверхні, що випаровує; Р Н – пружність насиченої водяної пари при даній температурі; Р − пружність водяної пари в повітрі; Н – тиск повітря; с – коефіцієнт пропорційності. Кількість тепла Q 2 необхідного для випаровування води масою m дорівнює:
де При Q 1 = Q 2 з (14.3) та (14.5) маємо:
але, за умови S 1= S 2, маємо:
де А − стала величина для даного приладу, яка визначається швидкістю потоку повітря і знаходиться дослідним шляхом: Остаточно формула для розрахунку абсолютної вологості повітря визначається за формулою
де Р Н – тиск насиченої пари при температурі сухого термометра Величину Р Н беруть з таблиці “Залежність насичених парів води від температури”, яка знаходиться в лабораторній кімнаті. Барометричний тиск визначають за допомогою барометра.
|