ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА. Лабораторная работа 6 определение влажности воздуха
 Скачать 0.71 Mb.
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА Цель работы: научиться определять абсолютную и относительную влажности воздуха психрометром Августа. Оборудование: психрометр Августа, справочные таблицы Краткая теория Парообразование - процесс перехода жидкости в газообразное состояние. Парообразование может происходить двумя путями: - испарение (с поверхности жидкости при любой температуре); - кипение (со всего объема жидкости при температуре кипения). Пар– совокупность молекул, вылетающих из жидкости. При испарении вырываются наиболее быстрые молекулы, средняя энергия оставшихся молекул уменьшается, уменьшая тем самым температуру жидкости. Вследствие происходящего повсеместно в природе парообразования атмосферный воздух содержит водяной пар. Пар бывает насыщенным и ненасыщенным. Динамическое равновесие – состояние, при котором количество вылетающих из жидкости молекул равно количеству возвращающихся в нее обратно. Насыщенный пар - пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. Концентрация молекул воды в нем и производимое им давление будут максимальными, но они будут зависеть от температуры. Чем выше температура, тем больше концентрация молекул и выше давление пара. Таблица 6.1. Зависимость максимальной упругости водяного пара и его плотности от температуры. , t C 0 E ст рт мм , 3 / м г , t C 0 E ст рт мм , 3 / м г , t C 0 E ст рт мм , 3 / м г 0 4,579 4,84 10 9,209 9,4 2017,535 17,3 1 4,9 5,2 11 9,844 10 2118,65 18,3 2 5,294 5,6 12 10,518 10,7 2219,827 19,4 3 5,7 6 13 11,231 11,4 2321,068 20,6 4 6,101 6,4 14 11,987 12,1 2422,377 21,8 5 6,5 6,8 15 12,78 12,8 2523,756 23 6 7,013 7,3 16 13,634 13,6 2625,209 24,4 7 7,5 7,8 17 14,53 14,5 2726,739 25,8 8 8,045 8,3 18 15,477 15,4 2828,349 27,2 9 8,6 8,8 19 16,477 16,3 2930,043 28,7 Содержание водяного пара в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью. Абсолютная влажность воздуха - физическая величина, численно равная массе водяного пара, содержащегося в единице объема воздуха при данной температуре. Обычно абсолютную влажность выражают в г/м 3 или мм рт. ст. Так как плотность пара и его давления пропорциональны абсолютной температуре, то часто абсолютную влажность называют упругостью (парциальным давлением). Ощущение сухости или сырости воздуха связано не с абсолютной влажностью, а с относительной. Относительная влажность воздуха - отношение абсолютной влажности к ее максимальному значению при данной температуре. Относительная влажность выражается в процентах. % 100 H f (6.1) Уравнение Менделеева-Клапейрона имеет вид: T R M m V p где p давление газа; V объем газа; m маса газа; M молярная масса газа; R универсальная газовая постоянная; T температура газа. Значит, между плотностью и давлением газа существует зависимость T R M p V m , и относительную влажность воздуха можно определить по формуле: % 100 % 100 E e p p f H (6.2) где e давление пара при данной температуре (абсолютная влажность воздуха); Е упругость насыщенного пара. Точка росы – температура, при которой находящиеся в воздухе водяные пары становятся насыщенными, т.е. если понижать температуру воздуха, то при данной температуре пар станет насыщенным, а при дальнейшем понижении температуры выпадет роса. Дефицит влажности - разность между упругостью насыщенного водяного пара Е и упругостью водяного пара, фактически имеющегося в воздухе при той же температуре: е Е Д (6.3) Влажность воздуха может быть определена многими способами. В нашей работе мы определяем ее при помощи стационарного психрометра Августа. Сущность психрометрического определения влажности воздуха Психрометр представляет собой два одинаковых термометра, укрепленных на штативе. Один из термометров "Б" является влажным. Шарик этого термометра обтянут слоем батиста, который, как фитиль, погружен в стаканчик с дистиллированной водой. Уровень воды должен отстоять на 3 см от шарика термометра. Если воздух содержит ненасыщенные пары, то показания влажного термометра t B всегда будут ниже показаний сухого термометра t c , так как вода, испаряясь, будет понижать его температуру. Разность температур (t C - t B ) подчиняется строгой закономерности, на основании которой составлены психрометрические таблицы, по которым, зная t C и t B , можно найти все параметры влажности воздуха. Рисунок 6.1 Психрометр Таблица 6.2. Психометрическая таблица Показания сухого термометра, 0 С Разность показаний сухого и влажного термометров, 0 С 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Относительная влажность, % 0 100 81 63 45 28 11 - - - - - 1 100 82 63 45 28 11 - - - - - 2 100 84 68 51 35 20 - - - - - 3 100 84 69 54 39 24 10 - - - - 4 100 85 70 56 42 28 14 - - - - 5 100 86 72 58 45 32 19 6 - - - 6 100 86 73 60 47 35 23 10 - - - 7 100 87 74 61 49 37 26 14 - - - 8 100 87 75 63 51 40 28 18 7 - - 9 100 88 76 64 53 42 31 21 11 - - 10 100 88 76 65 54 44 34 24 14 5 - 11 100 88 77 66 56 46 36 26 17 8 - 12 100 89 78 68 57 48 38 29 20 11 - 13 100 89 79 69 59 49 40 31 23 14 6 14 100 89 79 70 60 51 42 34 25 17 9 15 100 90 80 71 61 52 44 36 27 20 12 16 100 90 81 71 62 54 45 37 30 22 15 17 100 90 81 72 64 55 47 39 32 24 17 18 100 91 82 73 65 56 49 41 34 27 20 19 100 91 82 74 65 58 50 43 35 29 22 20 100 91 83 74 66 59 51 44 37 30 24 21 100 91 83 75 67 60 52 46 39 32 26 22 100 92 83 76 68 61 54 47 40 34 28 23 100 92 84 76 69 61 55 48 42 36 30 24 100 92 84 77 69 62 56 49 43 37 31 25 100 92 84 77 70 63 57 50 44 38 33 26 100 92 85 78 71 64 58 51 46 40 34 27 100 92 85 78 71 65 59 52 47 41 36 28 100 93 85 78 72 65 59 53 48 42 37 29 100 93 86 79 72 66 60 54 49 43 38 30 100 93 86 79 73 67 61 55 50 44 39 Выполнение работы 1. Заполним таблицу: Показания термометров Упругость насыщенного пара Относительная влажность воздуха Е, мм.рт. ст. f, % 2. Вычислим абсолютную влажность по формуле: 100 Е f e мм.рт. ст. 3. По таблице 2.1 определим точку росы: τ = С 0 2. Вычислим дефицит влажности по формуле: е Е Д мм.рт. ст. ВЫВОД:________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ______________________________________________ C t C 0 , С t В 0 , Вопросы для защиты работы: 1. Дайте определение парообразования. Назовите различия между кипением и испарением. 2. Дайте определение насыщенного пара, сформулируйте его свойства. 3. Дайте определение абсолютной влажности воздуха. Укажите единицы ее измерения. Дайте определение относительной влажности воздуха. Укажите формулу для вычисления и единицы измерения. 2. Дайте определение точки росы. Укажите единицы измерения. 5. Назовите прибор, используемый для измерения влажности воздуха, и расскажите принцип его работы. Укажите, какую роль играет влажность воздуха для живых организмов. 7. Решите задачу: Относительная влажность воздуха при 20 0 С равна 58%. При какой максимальной температуре выпадет роса? 7. Решите задачу: Температура воздушной среды в сушильной камере равна 15 0 С, относительная влажность 75%. Какой стала относительная влажность воздуха, если в результате загрузки в камеру колбасных батонов температура упала до 12 0 С? 9. Решите задачу: Сколько надо испарить воды в 1000 м 3 воздуха, относительная влажность которого 40% при 283 К, чтобы увлажнить его до 60% при 290 К? Начисленные баллы________________ Подпись преподавателя_____________ |