ТЕМА: Вимірювання відносної вологості повітря.
НАВЧАЛЬНА МЕТА: Навчитися вимірювати відносну вологість, використовуючи гігрометр і психрометр; виміряти абсолютну й відносну вологість. Обладнання: Психрометр побутовий; гігрометр металевий; гігрометр волосяний; спирт у склянці з корком; термометр лабораторний від 0 до 100 °С; лійка; таблиця психрометрична; таблиця залежності тиску насиченої водяної пари від температури.
ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПЛОЖЕННЯ
Відносна вологість повітря φ визначається відношенням парціального тиску р водяної пари, яка є в повітрі за певної температури, до тиску р0 насиченої пари тієї самої температури і виражаються у відсотках:
Відносну вологість вимірюють декількома способами. У цій роботі її вимірюють за допомогою психрометра, конденсаційного і волосяного гігрометрів.
I. Психрометром (рис. 1) - за різницею температур термометрів, резервуар одного з яких обмотано смужкою тканини, опущеної у воду (правий), а іншого залишається сухим (лівий) та спеціальною таблицею.
II. Конденсаційним гігрометром (рис. 2) - за точкою роси, тобто температурою, за якої водяна пара, що є в повітрі, стає насиченою, і за таблицею залежності тиску насиченої водяної пари від температури. Температуру в камері гігрометра знижують продуванням повітря крізь спирт, внаслідок чого він інтенсивно випаровується.
Щоб легше було помітити появу роси на поверхні охолоджувальної камери і, її оточують металевим кільцем 2 з тепло ізолюючою прокладкою. Появу роси спостерігають, порівнюючи поверхню охолодженої камери з блискучою поверхнею кільця, яка під час досліду не змінюється.
III. Волосяним гігрометром (рис. 3) безпосередньо вимірюють відносну вологість повітря у відсотках.
Волосяний гігрометр встановлюють і перевіряють на основі визначення відносної вологості повітря за допомогою психрометра. Стрілку гігрометра на відповідну поділку шкали встановлюють за допомогою регулювального гвинта 1.
Рисунок 1. Рисунок 2. Рисунок 3.
ХІД РОБОТИ
Завдання І.
Вимірювання відносної вологості повітря за допомогою психрометра.
1 Ознайомтеся з будовою психрометра.
2 Визначте покази його термометрів та обчисліть різницю температур.
2 Із психрометричної таблиці визначте відносну вологість повітря.
Завдання ІІ.
Вимірювання відносної вологості повітря за допомогою конденсаційного гігрометра.
1 Ознайомтесь з будовою гігрометра. Протріть м'якою тканиною поліровану стінку і кільце гігрометра до цілковитого блиску.
2 Виміряйте температуру повітря в кімнаті.
3 Налийте в камеру гігрометра (наполовину) спирту, вставте в неї термометр та приєднайте гумову грушу.
Застереження. Пара спирту вогненебезпечна, тому поблизу приладу не повинно бути відкритого полум'я.
4 Установіть прилад так, щоб дзеркальна поверхня його була розташована під кутом 30-40° до напряму променя зору. Продувайте повітря крізь спирт і уважно стежте за полірованою поверхнею стінки камери, порівнюючи її з поверхнею кільця.
5 У момент появи роси запишіть показ термометра, припиніть продування повітря і продовжуйте спостереження, щоб записати показ термометра в момент остаточного зникнення роси.
6 Спостереження повторіть декілька разів, намагаючись якомога точніше визначити температуру появи і зникнення роси. Після закінчення спостережень спирт, який залишився в гігрометрі, злийте в склянку і щільно закоркуйте її. Результати досліду запишіть у таблицю.
| Температура | ||
| Навколишнього повітря, ОС | Точка роси, ОС | Відносна вологість |
Середнє значення записаних температур прийміть за вірогідну точку роси і, знаючи температуру навколишнього повітря, обчисліть відносну вологість скориставшись таблицею залежності тиску насиченої пари від температури.
Завдання ІІІ.
Вимірювання відносної вологості повітря волосяним гігрометром,
1 Ознайомтесь з будовою та принципом дії волосяного гігрометра. Порівняйте його покази з результатами попередніх дослідів.
2 Подихайте на волосину гігрометра та спостерігайте за поведінкою стрілки.
3 За результатами досліджень зробіть висновок.
ЗМІСТ ЗВІТУ
1 Мета роботи
2 Обладнання
3 Таблиці з дослідженнями та розрахунками
4 Розрахунки
5 Висновки
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ДО ЗАХИСТУ:
1 Коли різниця показів термометра більша: коли повітря в кімнаті сухіше чи вологіше?
2 Чи зміняться результати досліду, якщо експериментатор під час його виконання стоятиме близько від приладу? Що доцільно зробити, щоб усунути цей вплив?
3 Чому в гігрометрі для охолодження застосовують спирт?
4 Для чого через гігрометр продувають повітря?
