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.
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, D t° = 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 D t° залежить також від конструктивних особливостей психрометра й атмосферного тиску P 0. Для врахування цих чинників уводять коефіцієнт a, який називають сталою психрометра. Величину a можна визначити з психрометричного рівняння P = PHB – a × P 0(t°C – t° B ),(1) звідки
де P – тиск (пружність) водяної пари в повітрі за кімнатної температури t° C; P HB – тиск (пружність) насиченої водяної пари за температури t° B (визначають з психрометричних таблиць); P 0 – атмосферний тиск. На практиці відносну вологість повітря f визначають за психро-метричними таблицями та виміряними експериментально значеннями t°C і D t° = t°C – t° B.За означенням відносна вологість
де P H – тиск (пружність) насиченої водяної пари за температури t°C, який також визначають із психрометричних таблиць. Отже, при відомих P H і f можна розрахувати тиск (пружність) водяної пари в повітрі за кімнатної температури:
Вирази (2) і (4) є робочими формулами лабораторної роботи.
|