АуаныҢ абсолют жӘне салыстырмалы ылҒалдылыҚтарын жӘне психрометр тҰраҚтысын аныҚтау

 

ҚАЖЕТТІ ҚҰРАЛ -ЖАБДЫҚТАР: стандарт психиометр.

 

2.4.1 ҚЫСҚАША ТЕОРИЯЛЫҚ КІРІСПЕ

Атмосфералық ауа құрамында белгілі бір мөлшерде су буы бар. Осы су буларының мөлшері абсолюттік шамасы және қанығу дәрежесі, яғни абсолюттік және салыстырмалық ылғалдылығы бойынша өзгеруі мүмкін. Жұмыстың мақсаты осы шамаларды есептеп табу.

Абсолюттік салыстырмалылық – граммен алынған көлемдегі су буының мөлшері. қысымда көлемдегі құрғақ ауаның салмағы - . Клапейрон теңдеуі бойынша ауаның салмағы температура мен () қысымда мынаған тең:

мұндағы ауаның ұлғаю коэффициенті. Қысымдары бірдей болғанда су буының тығыздығының ауа тығыздығына қатынасы - -ге тең. Клапейрон теңдеуін көлемдегі су буының салмағы үшін қолдансақ, онда

(2.4.1)

Егер, су буының серпімділігі (парциалды қысымы) белгілі болса, онда осы теңдеуді қолдана отырып ауаның абсолюттік ылғалдылығын анықтауға болады.

(2.4.1) –ден көріп отырғанымыздай, егер шамасының мәні аз болса, онда абсолюттік ылғалдылық су буының серпімділігі -дан айырмашылығы өте аз болады. Сондықтан да, абсолюттік ылғалдылықты су буының серпімділігі деп атайды және ол мм сынап бағанасымен өлшенеді.

Салыстырмалы ылғалдылық мына теңдеумен сипатталады:

(2.4.2)

мұндағы - температурадағы қаныққан булардың серпімділігі.

Салыстырмалы ылғалдылық ол ауаның су буымен қанығу дәрежесін көрсетеді.

Ауаның ылғалдылығын психрометрмен өлшейді.

 

2.4.2 ПСИХРОМЕТРМЕН ӨЛШЕУ

 

Психрометр әдісі ауаның ылғалдылығын анықтайтын әдістердің ішіндегі ең көп тарағаны. Екі бірдей термометр бірдей ауа ағынында орналассын. Бұл термометрлердің көрсеткіштері бірдей болады. Егер бір термометрдің баллонын ылғал батистпен орап қойсақ, онда термометрлер көрсетулері әртүрлі болады. Судың буға айналуынан батистпен орап қойған термометрдің көрсетуі төмендейді. Қоршаған ортаның ылғалдылығы аз болған сайын, соғұрлым булану интенсивтігі артады және ылғал термометрдің көрсетуі төмен болады.

Ньютон заңы бойынша бірлік уақыттағы жылу мөлшері

(2.4.3)

мұндағы - зерттелетін температура айырмасы, - ылғал термометр баллонының беті, - пропорционалдық коэффициент.

Дальтон заңы бойынша бірлік уақыттағы булану мына теңдеумен анықталады:

мұндағы - буланатын судың массасы, - буланатын беттің ауданы, - ауаның қысымы, - буланатын сұйық температурасындағы қаныққан су буының серпімділігі, - ауадағы су буының серпімділігі; - ауа ағынының жылдамдығына байланысты пропорционалдық коэффициент.

- жылу мөлшерін былай жазуға болады:

(2.4.4)

мұндағы - судың булануының меншікті жылуы.

Егер және болса, онда , осыдан

(2.4.5)

мұндағы - қолданылатын құрал тұрақтысы. Бұл тұрақтының шамасы негізінен ағын жылдамдығы арқылы эксперимент нәтижесінде табылады.

2.4.3 ҚҰРАЛДЫҢ ҚҰРЫЛЫСЫ МЕН ӨЛШЕУЛЕР

Құралдың құрылысы 2.4.1-суретте көрсетілген.

- бірдей екі термометрлер, оның оң жақтағысы батиспен оралған. Аспираторда пружиналы желдеткіш бар, ол кілттің көмегімен бұралады. Ауа ағындарының жолы стрелкамен көрсетілген - баллондардың жоғары жағында екі ағын қосылады. Құрал қызып кетпес үшін оның металл бөлігі никелденген. Батист резиналы құрал (груша) және питетка арқылы суландырылады. Резиналы құрал дистилденген сумен толтырылады. Резина құралды қысқан кезде питеткадағы су жоғары көтеріледі, ол питетка ұшынан -ден артық көтерілмеуі керек.

Деңгейдің осындай жағдайы қысқыштың көмегімен сақталады. Түтікке пипетканы өте сақтықпен енгізу керек. Осыдан кейін су резина құралға ағу үшін қысқышты ашамыз. Суландырған кезде екінші термометрге су тиіп кетпеу қажет. - кілттің көмегімен желдеткішті қосып, термометр көрсетуін бақылап отыру қажет. 4-5 минут өткеннен кейін көрсетуін жазып аламыз, ол кезде желдеткішті өшіруге болмайды. Термометрлер көрсетулерін жазғанда, ең алдымен градустың ондық бөліктерін, сонан соң бүтін бөліктерін жазады.

Психрометрдің абсолюттік ылғалдылығы мына теңдеумен анықталады:

(2.4.6)

- шамасын 2- кестеден алады. Барометрлік қысым барометр арқылы анықталады. Егер 2 - кестеден қоршаған орта температурасындағы қаныққан бу қысымын алатын болсақ, онда (2.4.2) теңдеу бойынша салыстырмалы ылғалдылықты анықтау оңай. Бірақ та, арнайы қисық түріндегі номограммаларды қолдану ыңғайлы, және температураларды біле отырып осы қисық көмегімен салыстырмалы ылғалдылықтың шамасын анықтауға болады (ол қосымшада көрсетілген).

Салыстырмалы ылғалдылық осы номограмма бойынша вертикаль (құрғақ термометр температурасы) және көлбеулік (ылғал термометрдің температурасы) түзулердің қиылысу нүктесі ретінде анықталады.

 

1-кесте

Құрғақ термом, 0С	Құрғақ және ылғал термометрлердің көрсеткіштерінің айырмашылығы, 0С
Салыстырмалылық ылғалдылық

2-кесте.

Әртүрлі температура кезінде қаныққан бу қысымы және тығыздығы Температуралар Цельсий бойынша берілген; - қысым миллиметр сынап бағанымен есептелген; -ғы бу массасы, өлшем бірлігі грамм.
	12,79	12,8		31,82	30,3
	13,63	13,6		33,70	32,1
	14,53	14,5		35,66	33,9
	15,48	15,4		37,73	35,7
	16,48	16,3		39,90	37,6
	17,54	17,3		42,18	39,6
	18,65	18,3		44,56	41,8
	19,83	19,4		47,07	44,0
	21,07	20,6		49,69	46,3
	22,38	21,8		52,44	48,7
	23,76	23,0		55,32	51,2
	25,21	24,4		71,88	65,4
	26,74	25,8		92,5	83,0
	28,35	27,2		118,0	104,3
	30,04	28,7		149,4