Završeno:
Tinkov A.Yu.
Grupa 803001207
Provjerio: Alekhina T.N.
Ocjena: _______
Izvještaj laboratorija fizike
“Određivanje vlažnosti zraka psihrometrijskom metodom”
Sigurnosna pitanja:
1) Što je apsolutna vlažnost zrak? U kojim jedinicama se mjeri? Što je relativna vlažnost?
Apsolutna vlažnost zraka– veličina, numerički jednaka masi vodena para sadržana u jedinici volumena zraka pri određenoj temperaturi. Obično se mjeri u g/m3.
Relativna vlažnost zraka(definicija 1) – vrijednost koja karakterizira stupanj zasićenosti zraka vodenom parom.
Relativna vlažnost zraka Ovo je omjer parcijalnog tlaka pare prisutne u zraku na određenoj temperaturi i tlaka vodene pare koja bi zasitila zrak na istoj temperaturi.
(definicija 2) - omjer količine vodene pare i količine vodene pare koju zrak može sadržavati pri određenoj temperaturi.
2) Navedite metode za određivanje vlažnosti zraka. Koji je točniji? Postoji nekoliko metoda za određivanje apsolutne i relativna vlažnost zraka
zrak. Instrumenti koji se koriste za mjerenje vlažnosti uključuju higrometre i psihrometre.
Za određivanje vlažnosti zraka psihrometrijskom metodom najčešće se koriste Augustov psihrometar i Assmannov psihrometar, čiji je princip rada isti.
Najjednostavniji psihrometar sastoji se od dva alkoholna termometra, jedan je obični suhi termometar, a drugi ima uređaj za ovlaživanje. Termometri imaju stupnjevanje s vrijednostima podjele od 0,1-0,5 stupnjeva. Senzor temperature mokrog termometra omotan je kambrikom koji se stavlja u posudu s vodom. Zbog isparavanja vlage navlaženi toplomjer se hladi. Za određivanje relativne vlažnosti, očitanja se uzimaju sa suhog i mokrog termometra, a zatim se koristi psihrometrijska tablica. Obično su ulazne vrijednosti u psihrometrijskoj tablici očitanja suhog termometra i temperaturne razlike između suhog i mokrog termometra. Dizajn uređaja može uključivati psihrometrijsku tablicu za jednostavnu upotrebu. Ventilator se također može uključiti za usisavanje zraka oko vlažnog termometra. Istodobno, brzina aspiracije je mala, obično 0,5-1 m / s. Na očitanja psihrometra također utječe atmosferski tlak, stoga se za točna mjerenja, ako atmosferski tlak odstupa od nominalnog tlaka, dodaje korekcija rezultatima psihrometrijske tablice.
4) Navedite bit psihrometrijske metode za određivanje vlažnosti zraka.
Na temelju mjerenja temperaturne razlike između suhog i mokrog termometra pomoću psihrometara August i Assmann. Augustov psihrometar sastoji se od dva identična živina termometra s vrijednošću podjele 0,2 C, postavljena jedan do drugog. Spremnik žive jednog od njih čvrsto je omotan komadom kambrika ili gaze, spušten u posudu s čistom vodom. Voda lakše isparava s površine tkanine što je manje vlage u zraku. Na temelju razlike između očitanja dvaju termometara, relativna vlažnost zraka se utvrđuje pomoću psihrometrijskih tablica koje se isporučuju s uređajem.
5) Što je rosište?
Temperatura rosišta plina (rosište) je vrijednost temperature plina ispod koje vodena para sadržana u izobarično ohlađenom plinu postaje zasićena iznad ravne površine vode.
6) Navedite formulu (7) i odredite dimenziju konstante psihrometra.
P = P H – A(t - t 1)H
Dimenzija konstante korištenog uređaja nalazi se po formuli:
Napredak rada:
Slijedeći pravila navedena u radu, namočio sam kambrik vodom, kojom sam omotao limenku jednog od psihrometarskih termometara. Uključio sam ventilator. Prateći očitanja mokrog termometra, utvrdio sam očitanje temperature t 1 (=16°C). Postavite očitanje suhog termometra na t (=24°C).
Izračunavši temperaturnu razliku između suhog i mokrog termometra (t - t 1) pomoću psihrometrijske tablice, pronašao sam relativnu vlažnost zraka:
Poznavajući temperaturu okolnog zraka t (=24°C), pomoću odgovarajuće tablice pronašao sam vrijednost tlaka P0 (=22,4) zasićene vodene pare pri ovoj temperaturi, a pomoću formule (2) pronašao sam apsolutnu vlažnost zraka:
P rel = P 0 *r/100 = 9,4 mm.
Apsolutna vlažnost zraka određena je pomoću formule (8):
P abs = P n – 0,000662 (t – t 1) * H = 9,6 mmHg.
Tablica podataka:
|
Prel (mm) |
N (mmHg) |
R abs (mm) |
||||
Vodena para u atmosferi. Vodena para u zraku, unatoč ogromnim površinama oceana, mora, jezera i rijeka, nije uvijek zasićena. Kretanje zračnih masa dovodi do činjenice da na nekim mjestima na našem planetu isparavanje vode trenutno prevladava nad kondenzacijom, dok u drugima, naprotiv, prevladava kondenzacija. Ali gotovo uvijek postoji određena količina vodene pare u zraku.
Sadržaj vodene pare u zraku, odnosno njegova vlažnost, može se karakterizirati s nekoliko veličina.
Gustoća vodene pare u zraku naziva se apsolutna vlažnost. Apsolutna vlažnost se stoga mjeri u kilogramima po kubnom metru (kg/m3).
Parcijalni tlak vodene pare. Atmosferski zrak je mješavina raznih plinova i vodene pare. Svaki od plinova pridonosi ukupnom tlaku koji stvara zrak na tijela u njemu. Naziva se tlak koji bi vodena para proizvela da nema svih ostalih plinova parcijalni tlak vodene pare. Kao jedan od pokazatelja vlažnosti zraka uzima se parcijalni tlak vodene pare. Izražava se u jedinicama tlaka - paskalima ili milimetrima žive.
Atmosferski tlak određen je zbrojem parcijalnih tlakova komponenata suhog zraka (kisika, dušika i dr.) i vodene pare.
Relativna vlažnost zraka. Na temelju parcijalnog tlaka vodene pare i apsolutne vlažnosti još uvijek je nemoguće procijeniti koliko je vodena para blizu zasićenja u tim uvjetima. Naime, o tome ovisi intenzitet isparavanja vode i gubitka vlage od strane živih organizama. Zato je uvedena vrijednost koja pokazuje koliko je vodena para blizu zasićenja na određenoj temperaturi -.
relativna vlažnost zraka Relativna vlažnost zraka naziva se omjer parcijalnog tlaka r vodena para sadržana u zraku pri određenoj temperaturi do tlaka r n.p.
zasićena para na istoj temperaturi, izražena kao postotak:
Relativna vlažnost je obično manja od 100%. Psihrometar. Vlažnost zraka mjeri se posebnim instrumentima. Reći ćemo vam o jednom od njih -.
psihrometar Psihrometar se sastoji od dva termometra ( sl.11.4
). Spremnik jednog od njih ostaje suh i pokazuje temperaturu zraka.
Spremnik drugog okružen je trakom tkanine čiji je kraj umočen u vodu. Voda isparava, a to hladi termometar. Što je veća relativna vlažnost zraka, to je manje intenzivno isparavanje i temperatura koju pokazuje termometar omotan vlažnom krpom bliža je temperaturi suhog termometra. Pri relativnoj vlažnosti zraka od 100% voda uopće neće isparavati i očitanja oba termometra bit će ista. Na temelju temperaturne razlike između ovih termometara, pomoću posebnih tablica, možete odrediti vlažnost zraka. Vrijednost vlažnosti.
Intenzitet isparavanja vlage s površine ljudske kože ovisi o vlažnosti zraka. A isparavanje vlage od velike je važnosti za održavanje konstantne tjelesne temperature. U
svemirski brodovi
održava se najpovoljnija relativna vlažnost zraka za čovjeka (40-60%).
Važno je znati ne apsolutnu količinu vodene pare u atmosferi, već relativnu. Relativna vlažnost zraka mjeri se psihrometrom.
Apsolutna i relativna vlažnost zraka
Apsolutna i relativna vlažnost zraka. Atmosferski zrak uvijek sadrži nešto vlage u obliku pare. Vlažnost zraka u prostorijama s prirodnom ventilacijom određena je oslobađanjem vlage od strane ljudi i biljaka tijekom disanja, isparavanjem vlage iz kućanstva tijekom kuhanja, pranja i sušenja odjeće, kao i procesne vlage (u industrijskim prostorijama) i vlažnosti zatvorenih konstrukcija. (u prvoj godini rada zgrada).
Količina vlage u gramima sadržana u 1 m3 zraka naziva se apsolutnom vlagom f, g/m3. Međutim, za proračune difuzije pare kroz ovojnice zgrade, količina vodene pare mora se procijeniti u jedinicama tlaka, što omogućuje izračunavanje pokretačke sile za prijenos vlage. U tu svrhu koristi se građevinska termofizika parcijalni tlak vodene pare, koji se naziva tlakom vodene pare i izražava se u Pascalima.
Parcijalni tlak raste kako se povećava apsolutna vlažnost zraka. Međutim, poput apsolutne vlažnosti, ne može se neograničeno povećavati. Pri određenoj temperaturi i barometarskom tlaku zraka postoji granična vrijednost apsolutne vlažnosti zraka F, g/m3, koja odgovara potpunoj zasićenosti zraka vodenom parom, iznad koje se ona ne može povećati. Ta apsolutna vlažnost zraka odgovara maksimalnom tlaku vodene pare
E, Pa, također se naziva tlak zasićene vodene pare. S povećanjem temperature zraka E i F rastu. Posljedično, ni e ni f ne daju ideju o stupnju zasićenosti zraka vlagom ako temperatura nije naznačena.
Da bi se izrazio stupanj zasićenosti zraka vlagom, uvodi se koncept relativne vlažnosti zraka j, %, što je omjer parcijalnog tlaka vodene pare e u zračnoj okolini koja se razmatra i maksimalne elastičnosti vodene pare E, koja odgovara na temperaturu okoline j = (e/E)100%.
Relativna vlažnost zraka je od velike važnosti za procjenu kako s higijenskog tako i s tehničkog stajališta; ona određuje intenzitet isparavanja vlage s navlaženih površina, a posebno s površine ljudskog tijela. Relativna vlažnost zraka od 30-60% smatra se normalnom za ljude. j određuje proces sorpcije, tj. proces upijanja vlage kapilarno-poroznim materijalima koji se nalaze u zraku. Konačno, proces kondenzacije vlage u zraku (stvaranje magle) i na površini ogradnih konstrukcija ovisi o j.
Ako povećate temperaturu zraka s određenim sadržajem vlage, tada će se relativna vlažnost smanjiti, budući da parcijalni tlak vodene pare E ostaje konstantan, a maksimalna elastičnost E raste s porastom temperature.
Kada se temperatura zraka s određenim sadržajem vlage smanjuje, relativna vlažnost raste, jer pri konstantnom parcijalnom tlaku vodene pare E, maksimalna elastičnost E opada s padom temperature. U procesu snižavanja temperature zraka na određenoj vrijednosti, maksimalna elastičnost vodene pare E postaje jednaka parcijalnom tlaku vodene pare e, tada će relativna vlažnost zraka j biti jednaka 100% i stanje potpuno doći će do zasićenja ohlađenog zraka vodenom parom. Ta se temperatura naziva temperaturom rosišta za određenu vlažnost zraka.
SADRŽAJ: U atmosferi se voda nalazi u plinovitom (vodena para), kapljično-tekućem i krutom (ledeni kristali) stanju. Vlažnost zraka jedna je od najznačajnijih karakteristika vremena i klime. Vlažnost zraka ima veliki značaj u nekim tehnološkim procesima, liječenju niza bolesti, skladištenju umjetnina, knjiga i dr.
U atmosferi se voda nalazi u plinovitom (vodena para), kapljično-tekućem i krutom (ledeni kristali) stanju.
Vlažnost zraka jedna je od najznačajnijih karakteristika vremena i klime. Vlažnost zraka ima veliku važnost u nekim tehnološkim procesima, liječenju niza bolesti, skladištenju umjetnina, knjiga itd. Za karakterizaciju vlažnosti zraka koristi se nekoliko pojmova.
Parcijalni tlak vodene pare (e, Pa ili mmHg) dio je ukupnog tlaka koji stvara vodena para.
Apsolutna vlažnost zraka (a, g/m) - sadržaj vlage po jedinici volumena zraka.
Ako zrak sadrži maksimalnu količinu vlage koja može biti u njemu pri određenoj temperaturi, tada je parcijalni tlak vodene pare
Proces isparavanja vlage iz biljaka naziva se transpiracija.
jednak je tlaku zasićene pare vode pri određenoj temperaturi.
Tlak zasićene vodene pare (E, mm Hg) na temperaturi (t, ° C) može se pronaći pomoću formule:
log E = 0,622 + 7,5t/(238+t)
Relativna vlažnost (f, %) - omjer stvarnog sadržaja vlage prema maksimalnom mogućem pri određenoj temperaturi.
Relativna vlažnost može se izračunati kao omjer parcijalnog tlaka i tlaka zasićene pare na danoj temperaturi:
Dakle, relativna vlažnost daje indikaciju stupnja
zasićenje zraka vodenom parom.
Rosište (t, C) je temperatura do koje se zrak mora ohladiti kako bi vodena para sadržana u njemu dosegla stanje zasićenja. Poznavajući točku rosišta i temperaturu zraka, možete odrediti apsolutnu i relativnu vlažnost zraka.
Apsolutna vlažnost zraka i parcijalni tlak vodene pare karakteriziraju sadržaj vodene pare u zraku (sadržaj vlage), a relativna vlažnost i deficit zasićenja karakteriziraju odnos između stvarnog sadržaja vlage u zraku i maksimalnog mogućeg (saturirano stanje).
2. Pri temperaturi od 25°C apsolutna vlažnost zraka iznosi 20 g/m3. Odredite relativnu vlažnost zraka. Potrebni referentni materijali mogu se pronaći u priručniku za obuku
log E = 0,622 + 7,5t/(238+t)
log E = 0,622 + 7,5*25/(238+25)=1,33
f=(20/22,96)*100%=87,1%
Odgovor: relativna vlažnost je 87,1%
3. Temperatura zraka 40°C, relativna vlažnost zraka 70%. Odredite sadržaj vodene pare u zraku (u g/m). Potrebni referentni materijali mogu se pronaći u priručniku za učenje.
log E = 0,622 + 7,5t/(238+t)
e = 50,25*0,7=35,2 g/m3
2. Pri temperaturi od 40°C apsolutna vlažnost zraka iznosi 40 g/m3. Odredite relativnu vlažnost zraka. Potrebni referentni materijali mogu se pronaći u priručniku za učenje.
log E = 0,622 + 7,5t/(238+t)
log E = 0,622 + 7,5*40/(238+40)=1,7
f=(40/50,25)*100%=79,6%
Odgovor: relativna vlažnost je 79,6%
3. Temperatura zraka 10°C, relativna vlažnost zraka 70%. Odredi sadržaj vodene pare u zraku (u g/m3). Potrebni referentni materijali mogu se pronaći u priručniku za učenje.
log E = 0,622 + 7,5t/(238+t)
log E = 0,622 + 7,5*10/(238+10)=1,7
