Ауаның ылғалдылығын глгрометр және Ассман психрометрі көмегімен анықтау

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Іс-тәжірибеден есеп беру
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Лабораториялық жұмыс №8

Ауаның ылғалдылығын глгрометр және Ассман психрометрі көмегімен анықтау.

Қажетті құрал-жабдықтар: глгрометр, психометр, термометр (0 + 100 ⁰ С дейінгі) эфир резеңке су бүрігіш.

Жұмыстың мақсаты: ауа ылғалдылығын зерттеу және оны анықтау. Жұмыстың орындау алдында студенттер төмендегі сұрақтарды білуі тиіс:

1. Гигрометр мен психфометрдің құрылысы

2. Осы құрылымдарды ауа ылғалдылығын өлшеу әдістерінің теориялық негізі.

3. Гигрометр көмегінде ауаның салыстырмалы ылғалдылығын анықтау

4. Ассман психрометрі және психрометрлік кесте көмегінде ауаның абсолют ылғалдылығын анықтау.

5. Серпімділігінің кестесін пайдалану.

Теориядан қысқаша түсінік.

1 м ³ ауадағы, сү бу мөлшері (грамдарды) абсолют ылғалдылық деп аталады.

Дальтон заңы бойынша газ қоспасының қысымы, сол қоспаны құраушы жеке газдардың қысымдарынан тұрады. Осыған орай, атмосфералық қысымда ауадағы бу қысымының да үлесі болады. Ол қысым немесе су буының серпімділігі ауаның абсолют ылғалдылықты l - деп белгілесек, онда:

мм. сын. бағ.

Мұндағы, l г/м ³ - өлшем бірлігіндегі абсолют ылғалдылық, ал l мм. Сын. бағ - сынап бағанасы бірлігіндегі абсолют ылғалдылық.

Бұл теңдек олар арасындағы байланысты көрсетеді. болғанда, теңдеулердегі l - ауаның ұлғаю температуралық коэффициенті болса:

сонда мм. сын. бағ. Осыны ескеретін болсақ температураның кіші мәндеріндегі г/м ³ өлшеміндегі абсолют ылғалдылық сан мәні бойынша ауадағы будың мм. Сын. бағ. өлшеміндегі серпімділігінен айырмашылығы өте аз болады.

Берілген температурадағы 1м ³ ауаны қанықтырушы будың грамдарындағы мөлшері максимал ылғалдылық (Е) деп аталады.

Ауадағы абсолют ылғалдылықтың - l, берілген температурадағы максимал ылғалдылыққа қатынасына теп процентпен өрнектелетін шаманы ауаның салыстырмалы ылғалдылығы f деп атайды.

Ауаның ылғалдылық дәрежесін анықтау үшін ондағы су буы қаныққан күйге жақын немесе қанықпаған екендігін білу мыңызды. Осы мақсатта салыстырмалы ылғалдылық еңгізілген.

немесе

мұндағы: Р-ауадағы су буының қысымы, ал Р _қ - қаныққан бу қысымы.

Атмосфералық ауаның салыстырмалы ылғалдылығы неғұрлым аз болса соғұрлым әр түрлі су қоймаларындағы, өсімдіктердегі, адам организміндегі судың булануы жылдам жүреді.

Салыстырмалы ылғалдылық тек ауадағы су буының мөлшеріне ғана емес, сондай-ақ температураға да байланысты. Егер ауадағы су буының мөлшері өзгермесе, онда температура төмендегенде салыстырмалы ылғалдылық артады. Бұл ауаның температурасы төмендеген сайын, су буының қанығуға жақын болатындығымен түсіндіріледі. Температура шық нүктесі деп аталатын нүктеге жеткен кезде бу қанығады, яғни р = р _қ . Одан әрі салқындау будың жартылай конденсациялануына әкеледі. Егер ауаның температурасы байтайды: тұман түсіп және әр түрлі нәрселерде шық тамшылары пайда болады. Бұл жағдайда судың булану және будың конденсациялану процесі бірдей қарқында өтеді.

Бу (газ) қаныққан күйге өткендегі, ал салыстырмалы ылғалдылығы 100% - ке тең болған кездегі температураны шық нүктесі деп атайды.

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы есептеу үшін белгілі бір температурадағы р _қ қаныққан бу қысымының кестелік мәндері пайдаланылады.

Ол үшін 1) ауаның температурасын өлшеп, кесте бойынша осы температурадағы сәйкес келетін қаныққан будың қысымын табу қажет.

2) шық нүктесін анықтап, сол кесте бойынша ауадағы су буының қысымын табу қажет.

3) формула бойынша ауаның салычстырмалы ылғалдылығы есептеледі.

Жұмысты орындау реті.

1. Гигрометр сақинасы мен жылтыр қабырғасын тазалап, камераға термометр түйіні батып тұратындай мөлшерде эфир құямыз.

2. Қоршаған ауа температурасын өлшеп - жазып аламыз.

3. Медициналық біріккіштің көмегімен эфир арқылы ауа ағымын үрлей отырып, камера қабырғасының үрлей отырып, камера қабырғасының жылтыр беті, сақина бетімен салыстыра бақылауға алынады. Шық пайда боуымен термометрдің - Т, көрсеткішін жазып
алып, үрлеуді тоқтатамыз, сондай-ақ камераның жылтыр бетін бақылауды жалғастырамыз да, ондағы эфирдің толық жағалу сәтіне сәйкес-Т ₂ температурасын жазып аламыз.

Шық нүктесі осы ек температулардың орташа мәні ретінде анықталады:

4. Кестенің көмегінде Т-температурадағы сәйкес қаныққан су буының серпімділігін анықтаймыз. Бұл шама 1 -абсолют ылғалдылыққа тең болады.

5. Тағы да сол кестенің көмегінде, - қоршаған ортаның температурасына сәйкес қаныққан су буының серпімділігі-Е анықталады.

6. формуласы көмегінде ауаның салыстырмалы ылғалдылығы есептеледі.

Өлшеулер 5-реттен аз болмауы тиіс және алынған нәтижелер төмендегі кестеге енгізілуі қажет.

Тәжірибелік

реті

Т ₁

( ⁰ С)

Т ₂

( ⁰ С)

Тәжірибелікреті: 1

Т1(0С):

Т2(0С):

t(0С):

Тәжірибелікреті: 2

Т1(0С):

Т2(0С):

t(0С):

Тәжірибелікреті: 3

Т1(0С):

Т2(0С):

t(0С):

Тәжірибелікреті: 4

Т1(0С):

Т2(0С):

t(0С):

Тәжірибелікреті: 5

Т1(0С):

Т2(0С):

t(0С):

Тәжірибелікреті:

Орташа

мәні

Т1(0С):

Т2(0С):

t(0С):

f - тің мәні көрінісінде жазыңыз.

І. Ауа ылғалдылығын шық нүктесін анықтау әдісімен табу ( гигрометр көмегіде) .

Ауадағы су буының шық нүктесін анықтау үшін Лалбрехтің конденсациялық гигрометрін пайдаланамыз. ОЛ беткі қабырғасы жылтыр металл Р резервуардан тұрады.

448- сурет

ІІ. Ассман психометрі көмегінде ауаның ылғалдылығын анықтау.

Ауаның ылғалдылығын жылдам анықтау үшін, көп жағдайлар да психраметрлерді қолданады. (2-сурет) . Психрометр бірдей екі термометрлен тұратын құрла.

49-сурет

Жұмыс үстінде олардың біреуі-құрғақ күйде болса, екіншісінің ұшы дистилденген сумен ылғалдандырылған дәкемен оралады. Дәкедегі судың булануынан термометрлердің көрсеткіші әр түрлі болады. Психрометрдегі судың булануы, құрл қарабының жоғарысында орналасқан желдеткіш көмегіндегі ауа ағынымен үдей түседі. Термометрле көрсеткіштерінің айырмашылығы бәтестің булану қарқындылығына яғни, қоршаған ауаның ылғалдылығына тәуелді.

Жұмысты орындау реті.

1. Психрометрдің ылғал термометріндегі бәтесті арнайы рипетканың көмегінде сулап (бәтес суды сорып алған соң, онда артық су қалмағандығын қадағалау қажет), оны вертикал күйде бақылаушының тыныс алуы әсер етпейтіндей қашықтықта ұстап тұрамыз.

2. Желдеткіштің серппелі механизмі жұмысқа түсіріліп, термометр көрсеткіші бақылауға алынады.

3. Термометрлер көрсеткіші тұрақталғаннан соң, оны жазып аламыз.

4. Ауаның абсолют ылғалдылығы төмендегі психрометрлік Ренью формуласы көмегінде анықталады.

мұндағы: t - құрғақ термометрдегі температура

t ₁ - «ылғал» термометрдегі температура.

Е ₁ - кесте бойынша t ₁ - температурадағы қаныққан су буының серпімділігі

Н - лабораториядағы барометрлік қысым

L - әрбір психрометр үшін тәжірибе жүзінде анықталушы және ауаның қозғалыс жылдамдығының функциясы болып табылатын психометрлік коэффициен. Бұл жұмыста оның мәнін төмендегідей алуымызға болады:

- ауа тұрақтылығы салыстырмалы кіші бөлмелер үшін

град ^-1 .

- ауасы аздап қозғалыста болатын үлкен, бөлмелер үшін

5. формуласы көмегінде ауаның салыстырмалы ылғалдылығы анықталады;

мұнда: 1-жоғарыдағы анықталған ауаның абсолют ылғалдылығы ал Е-қоршаған ауа температурасындағы - t, қаныққан су буының серпімділігі.

6. Өлшеулер аудиторияда 5-реттен аз болмауы тиіс және алынған нәтижелер төмендегі кестеге енгізілуі қажет.

Тәжірибе реті

Е ₁

мм. сын. бағ.

(C ⁰ )

t ₁

(C ⁰ )

мм. сын. бағ.

Тәжірибе реті: 1

Е1мм. сын. бағ.:

t(C0):

t1(C0):

lмм. сын. бағ.:

Eмм. сын. бағ.:

f%:

Тәжірибе реті: 2

Е1мм. сын. бағ.:

t(C0):

t1(C0):

lмм. сын. бағ.:

Eмм. сын. бағ.:

f%:

Тәжірибе реті: 3

Е1мм. сын. бағ.:

t(C0):

t1(C0):

lмм. сын. бағ.:

Eмм. сын. бағ.:

f%:

Тәжірибе реті: 4

Е1мм. сын. бағ.:

t(C0):

t1(C0):

lмм. сын. бағ.:

Eмм. сын. бағ.:

f%:

Тәжірибе реті: 5

Е1мм. сын. бағ.:

t(C0):

t1(C0):

lмм. сын. бағ.:

Eмм. сын. бағ.:

f%:

Тәжірибе реті: Орташа мәні

Е1мм. сын. бағ.:

t(C0):

t1(C0):

lмм. сын. бағ.:

Eмм. сын. бағ.:

f%:

Бақылау сұрақтары:

Абсолют және салыстырмалы ылғалдылық дегеніміз не?
Абсолют ылғалдылықтың бірліктері және олар арасындағы байланыс.
Шық нүктесі
Гиграметр мен психрометрдің құрылысы
Гигрометр көмегінде ауа ылғалдылығын анықтау.
Психрометр көмегінде ылғалдылығын анықтау.
Психрометрлік формула
Организм тіршілігінде ауа ылғалдылығының рөлі.

Лабораториялық жұмыс № 16

Рефрактометр көмегінде сұйықтық сыну көрсеткіші мен концентрациясын анықтау.

Қажетті құрал - жабдықтар: Рефрактометр, клетка, дистилденген су, 20%, 30%, 40%, 50% және Х% - тік қант ерітінділері.

Жұмыстың мақсаты: рефрактометр көмегінде сұйықтық салу көрсеткіші мен ерітінде концентрациясын анықтау.

Жұмысты орындау алдында студенттер төмендегі сұрақтарды білуі тиіс.

1. Жарықтың сыну заңы.

2. Рефрактометрдің құрылысы мен жұмыс принципі

3. Рефрактометрді лабораториялық жұмыстарды пайдалану.

4. Ерітінділер концентрациясы.

5. Сұйықтардың сыну көрсеткіштері.

Теориядан қысқаша түсінік

Рефрактометрдің негізгі бөлігі (1-сурет) гидротенузалық қырларымен түйісуші, бірдей шыныдан жасалған екі призма (3 және 4) болып табылады. Сақиналарға бекітілген призмалар аралығы 0, 1 мм-ге жуық қуысқа ие. Ол қысқа сыну көрсеткіші анықталу қажет болған сұйық тамызылады. Жұмыстың мақсатына орай призмалардың бірі шаркер көмегінде ашылады. АВ қырына жарық түскенде, ол арадағы сәулелер әртүрлі бағыттарда таралады және зерттелуші сұйық қабаты арқылы өтіп 0 ⁰ -ден 90 ⁰ - қа дейінгі әр түрлі бұрыштарда 4- призмаға кіреді. Егер, сұйықтың сыну көрсеткіші призма материалының сыну көрсеткішінен аз болса, онда СД - қырынан өтуші сәулелер 0 ⁰ -ден қайсібір шекті сыну бұрышынан - і дейінгі бұрыштарда шығады.

Бұл бұрыш ішіндегі кеңестік жарық, ал сыртқы бөлігі көлеңке болып көрінеді. Сонымен трубкадағы көрін өрісі екі: қараңғы және жарық бөліктерден тұрады. Жарық және көлеңке шекарасы зерттеуші сұйықтық сыну көрсеткішіне тәуелді, шекті сыну бұрышымен анықұталады.

Осы жағдайда, і-бұрышына, демек салыстырмалы сыну көрсеткішіне тәуелді жарық және көлеңке шекарасын бақылауымызға болады. Құралдың шекарасы әдетте сыну көрсеткішінің бөліктерімен дәрежеленеді.

5-ші призмалар жарық және көлеңке шекарасында пайда болушы түрлі түсті жолақты, яғни, дисперсияны компенсациялайды. Мұнда, сондай-ақ, 6 - көру трубкасының объективі, ал 7- бақылауды жеңілдете түсуші бұрал призмасы.

2. Өлшеулер қиылыса таратылған жіптер (қиылысу нүктесі оптикалық оське сәйкес немесе үш жолақ сызылған фокал жыззықтығына окулярмен қарай отырып жүргізіледі. Үш жолақты немесе жіптердің қиылысуын жарық және көлеңке шекарасына жақындата түсіп, шкала бойынша сыну коэффициентін анықтауға болады. Кейбір жағдайларда, құрал шкаласын сыну коэффициентінен басқа, қанттың судағы ерітіндісінің концентрациясы және сол сияқты басқа да шамалар енгізілді.

Жұмысты орындау реті

1. Жарық көзі, көру өрісі бірқалыпты жарықталынатындай орналастырылады.

2. Рефрактометрдің жоғарғы призмасын кері тастап, папетка көменігде төменгі призма бетіне дистилденген судың 2-3 тамшысы түсіріледі де, жоғарғы призма жабылады.

3. Окуляр фокусын дұрыстай отырып, көру өрісінің, визидің және шкаланың айқын кескіні алынады.

4. Көру трубасын жылжыта отырып, көру өрісін жарық көлеңке шекарасы алынады. Шекара сызығы айқын және түссіз болуы қажет. (түссіз сызық компенсатордың тұтқасын -5 бұрау арқылы алынады) .

5. Үш жолақты жарық және көлеңке шекарасымен қабат қоямыз осы жағдайда, рефрактометр жұмысы дұрыс болса, оның шкаласы судың сыну көрсеткіші = 1, 33, 3 (20 ⁰ С-да) көрсетуі қажет.

6. Құралдың дұрыс жасайтынына көз жеткізгеннен соң, әр түрлі концентрациядағы қанттың судағы ерітіндісінің сыну көрсеткішін өлшеуге кірісеміз, сондай-ақ, үш жолақты жарық-көлеңке шекарасымен көрсеткіштері және ерітінділер концентрациясын анықтаймыз. Әр ерітіндінің сыну көрсеткішін үш рет өлшеп, оның артынша мәнін табамыз.

Өлшеу нәтижелерін төмендегі кестеге енгіземіз.

Тәжірибе реті

С ₁ %

С ₂ %

С(%)

h ₁

h ₂