72991

Вимірювання відносної вологості повітря за допомогою гігрометра та психрометра

Лабораторная работа

Физика

Навчитися дослідним шляхом вимірювати відносну вологість повітря використовуючи психрометр і гігрометр. На основі проведених дослідів зробити обчислення відносної вологості повітря і з′ясувати наскільки вологість повітря в лабораторії відхиляється від нормальної вологості повітря.

Украинкский

2014-12-02

22.99 KB

6 чел.

Лабораторна робота №2

Вимірювання відносної вологості повітря за допомогою гігрометра та психрометра

Мета: 1. Навчитися дослідним шляхом вимірювати відносну вологість повітря використовуючи психрометр і гігрометр.

2. У процесі роботи ознайомитися з будовою і роботою гігрометра та психрометра.

Завдання: 1. На основі проведених дослідів зробити обчислення відносної вологості повітря і з′ясувати, наскільки вологість повітря в лабораторії відхиляється від нормальної вологості.

2. Обчислити максимальну абсолютну похибку вимірювання точки роси.

Вимоги техніки безпеки при виконанні лабораторної роботи №1:

  1.  Перед початком виконання лабораторної роботи чітко визначити мету, завдання і порядок виконання роботи згідно опису.
  2.  Робоче місце перед початком виконання роботи звільнити від усіх непотрібних для роботи предметів і матеріалів.
  3.  Прилади на робочому місці розташуйте так, щоб запобігти їх перекиданню і пошкодженню.
  4.  Вимірювати температуру обережно, щоб не побити термометр.
  5.  Використовувати при виконанні роботи ефір обережно, щоб не розлити. Посуд з ефіром обов′язково повинен бути з етикеткою і написом.
  6.  Не дозволяється нюхати ефір і пробувати його на смак.
  7.  Після використання ефір злити назад у пляшку і закрити щільно посуд, щоб він не випаровувався.
  8.  Закінчивши роботу, потрібно одержати дозвіл викладача і прибрати своє робоче місце.
  9.  Залишати своє робоче місце можна тільки з дозволу викладача, після наведеному на ньому порядку.
  10.  Обов′язково провітрити приміщення після виконання роботи.

Прилади та обладнання: 1. Гігрометр; 2. Гумовий насос-груша; 3. Посуд з ефіром;

4. Термометр; 5. Психрометр; 6. Посуд з водою.

Теоретичні відомості. Оскільки з поверхні океанів, морів, озер, річок безперервно випаровується вода, то в атмосфері Землі завжди є водяна пара.

Величина, яка характеризує вміст водяної пари в різних частинках атмосфери Землі називається вологістю повітря. Ступінь вологості повітря дуже впливає на  багато процесів, які відбуваються на Землі. На практиці розрізняють абсолютну та відносну вологість повітря.

Абсолютну вологість повітря вимірюють густиною водяної пари ρа, яка є в повітрі, або її тиском ра. Ступінь вологості  повітря в науці і техніці оцінюється відносною вологістю повітря. Відносну вологість повітря вимірюють числом, яке показує, скільки відсотків становить абсолютна вологість ρа від густини водяної пари ρн, потрібної для насичення повітря при наявній у ній температурі.

Для визначення абсолютної вологості повітря на практиці користуються конденсаційним гігрометром. Щоб визначити відносну вологість повітря користуються психрометром.

Зміна температури повітря може впливати на його вологість. Температура, при якій повітря в процесі свого охолодження насичується водяною парою, називають точкою роси. Виміряти точку роси можна гігрометром. Знаючи точку роси, визначають тиск водяної пари ρ в повітрі (за таблицею залежності тиску насиченої пари від температури). Відносну вологість визначаємо за психометричною таблицею.

Опис приладу: Гігрометр конденсаційний являє собою камеру закріплену на штативі, з відполірованою плоскою поверхнею. У камері зверху є два отвори. Через один з них у камеру наливають ефір і вставляють термометр, а другий отвір з′єднують з гумовим насосом-грушею. Ефір швидко випаровується від продування через нього повітря, камера охолоджується, і на її поверхні з′являється роса. Відполірована поверхня тьмяніє. Показ термометра в цей момент і визначає точку роси.

Психрометр – виготовлений з двох однакових термометрів. Один з них називається сухим, бо його кулька розміщена в повітрі, а другий – вологим. Кульку вологого термометра обв′язано тканиною, кінець якої занурено у ванночку з водою, оскільки з тканини випаровується вода, кулька термометра охолоджується. Тому вологий термометр показує нижчу температуру ніж сухий. Різниці між показами тим більша, чим менша вологість повітря. Знаючи цю різницю температур і температуру повітря, можна знайти відносну вологість повітря за психометричною таблицею.

Порядок виконання роботи:

І. Робота з гігрометром:

  1.  Виміряти температуру повітря t0 в лабораторії. Визначити і записати температуру термометра.
  2.  Наповнити резервуар камери ефіром на половину і встановити термометр.
  3.  За допомогою насоса-груші продувати повітря через ефір і уважно слідкувати за полірованою поверхнею стінки камери, порівнюючи її з поверхнею кільця. Помітивши появу роси (початок запотівання), записати температуру t01.
  4.  Припинивши продування продовжити спостереження. Відмітить момент зникнення роси і записати показ термометра t02.
  5.  Відмітить температуру точки роси. Знайти середнє арифметичне температур t0с.     .
  6.  Дослід повторити 1-2 рази.
  7.  По таблиці 1, визначити густину пари згідно температури точки роси t01, і лабораторії.
  8.  Обчислити відносну вологість, знайти середнє її значення.
  9.  Знайти відносну похибку методом середнього арифметичного.
  10.  Результати вимірювань, обчислень та табличні значення записати у таблицю.

ІІ. Робота з психрометром:

  1.  Перевірити наявність води в стаканчику психрометра (при необхідності долити).
  2.  Визначити температуру сухого термометра t0сух і температуру t0вол вологого.
  3.  За формулою Δt= t0сух - t0вол знайти різницю. Знаючи покази термометрів, за спеціальною психометричною таблицею знайти відносну вологість повітря.
  4.  Результати вимірювання температури записати в таблицю.

                                                               Таблиця 1

п/п

Температура навколишнього повітря t0С

Температура появи роси t0пС

Температура зникнення роси

t0знС

Температура точки роси

t0р=( t0п- t0зн)/2, оС

Абсолютна вологість повітря

ра кг/м3

Густина насиченої пари пр. кімнатній температурі рн кг/м3

Відносна вологість повітря В, %

Середнє значення відносної вологості Вс, %

Відносна похибка

δ=(ΔВсс)•100%

Таблиця 2

Покази термометрів

Різниця показів термометрів Δt

Відносна вологість повітря В, %

t0сух

t0вол