Мета: виміряти вологість повітря аспіраційним психрометром.

Матеріали та обладнання: Аспіраційний психрометр, склянка з дистильованою водою, гумова груша з скляним наконечником та затискачем, психометрична таблиця та умови завдань.

 

Теоретичні відомості.

При визначенні вологості за допомогою психрометра вимірюють температуру оточуючого повітря сухим і вологим термометрами. Ртутний резервуар вологого термометра огортається марлею (батистом) і змочується дистильованою водою, він показує температуру випаровування води. Використовуючи величини температур сухого й вологого термометрів визначають відносну вологість декількома способами – за психрометричною таблицею (додаток М), психрометричним графіком (додаток Н) і розрахунком за формулою. На психрометричному графіку на верхній шкалі вказано температуру (вертикальні лінії відповідають температурі сухого термометру, діагональні – вологого термометру). На перехресті виміряних температур сухого й вологого термометрів визначають відносну вологість у відсотках по горизонтальним лініям. Треба мати на увазі, що правильне змочування термометра відіграє важливу роль у надійності показів його. Тому змочування треба проводити в такій послідовності. Спочатку видалити повітря з гумової груші, вставити скляним наконечником її у воду й набрати води. Потім повільним стисненням груші підвести воду в скляному наконечнику до рівня, позначеного рисочкою, а коли рисочки німа, то на 1 см нижче верхнього кінця наконечника й затиснути. Тримаючи психрометр вертикально й утримуючи воду в наконечнику на вказаному рівні, вставити його в трубку, де міститься змочений термометр. Через кілька секунд ослабити пальці (або спеціальний затискач), залишок води спустити в грушу й вийняти наконечник із термометричної трубки.

 

Хід роботи:

 

1. Установити психрометр на стаціонарний штатив.

2. Ввести гумову піпетку з дистильованою водою до внутрішньої захисної трубки термометру й змочити батист на резервуарі.

3. Завести майже до кінця вентилятор психрометру. Накрутити пружину вентилятора (зробити вісім півобертів ключем), підвісити психрометр на металевий стержень з гачком (винний бути загвинчений у дерев'яну опору під флюгером) з таким розрахунком, щоб нижня частина приладу знаходилася на відстані 100 см від підлоги.

4. За 4 хвилини після пуску вентилятора зробити відлік по термометрам. Відлік знімати з точністю до половини поділки шкали.

5. Визначити відносну вологість трьома способами (за формулою, таблицею й графіком) і порівняти результати.

6.Обчислити середні величини (з трьох показів термометрів) і внести поправки до них.

7. Обчислити характеристики вологості повітря (Е, е, r, d,n).

Обчислення проводять так: Спочатку(додаток М) знаходимо максимальну пружність водяної парі (Е; і Е') при температурі, яку відповідно показують сухий і змочений термометри (t і t'). Наприклад, t = 12,5°С, Е - 14,5 мбар. Потім розраховуємо пружність водяної парі (е) за формулою:

е = Е'- Ар (t-t')

де Е' - максимальна пружність водяної парі при показах змоченого термометра;

А - сталий коефіцієнт для умів приміщення становить 0,0008;

p - атмосферний тиск, мбар;

t-t' - відповідно покази сухого й змоченого термометрів.

Після цього обчислюємо відносну вологість (r =е / Е х100) і дефіцит вологості (d = Е - е). Щоб обчислити точку роси (n) треба знайти, яка температура буде відповідати тій пружності водяної парі (е), яку ми дістали при розрахунках.

Приклад. Нехай t = 21,0°, t = 15,5°С, р= 1000 мбар. Обчислити характеристики вологості повітря.

При t = 21,0° і t' = 15,5° пружність насичуючої водяної пари відповідно становитиме Е = 24,9 мбар і Е' = 17,6 мбар. За формулою знаходимо е = 17,6 - 0,0008 х 1000 (21,0 - 15,5)17,6 - 4,4 = 13,2 (мбар). Тоді r= 13,2- 100 /24,9=53 % d = 24,9 - 13,2 = 11,7 (мбар), n (додаток) для е 13,2 мбар дорівнює 11,1⁰.

8. Обчислити характеристику вологості повітря за допомогою скороченої психрометричної таблиці. Спочатку обчислимо різницю між показами сухого t і змоченого t' термометрів. Потім у таблиці (графа "сухий термометр") знаходимо число, що відповідає температурі сухого термометра, і по горизонталі переміщуємося до перетину з вертикальною колонкою, яка відповідає різниці. Тут читають спочатку пружність водяної парі (е), а потім відносну вологість (г).

Приклад. t =21,0^°, t' = 15,5°, різниця t-t'=5,50 у таблиці для температури сухого термометра (21,0⁰) і різниці 5,50 е=13,2 мбар, r=53%. За додатком М знаходимо величини максимальної пружності водяної пари та точки роси й обчислюємо дефіцит вологості.

9. Результати вимірювань та обчислень записуємо в таблицю за формою:

 

Висота приладу над підлогою, см	Покази термометрів	Характеристики вологості
Сухого(t)	змоченого (t').	е	r	d	n

Примітка:У чисельнику проставляємо характеристики вологості, обчислені за формулами, а в знаменнику – за таблицями

 

Завдання для самостійної роботи:

 

Завдання1:Після закота сонця відносна вологість складає ƒ, а температура t. До якої температури повинна охолодитися підстилаюча поверхня, щоб на неї з’явились продукти конденсації? Що при цьому з’явиться - роса або іній?

№ варіанта	ƒ¸%	t ¸ºC
		18¸5
		18¸6
		18¸4
		18¸2
		18¸0
		17¸8
		17¸6
		17¸4
		17¸2
		17¸0

Завдання 2. Провести розрахунки характеристик вологості повітря, користуючись такими даними:

Номер задачи	(t)	t'	Р, мбар	Номер задачи	(t)	t'	Р, мбар

Примітка: t і t' виміряні за допомогою станційного психрометра.

Задача 1. Обчислити характеристики вологості повітря, якщо строковий термометр показував 20⁰С, а гігрометр 60%.

Задача 2. Визначити, на скільки зміниться пружність насичуючої водяної пари, якщо температура підвищиться від -10⁰С до +25⁰С.