Tamamlanmış:
Tinkov A.Yu.
Grup 803001207
Kontrol eden: Alekhina T.N.
Seviye: _______
Fizik Laboratuvarı Raporu
“Hava neminin psikrometrik yöntemle belirlenmesi”
Güvenlik soruları:
1) Nedir mutlak nem hava? Hangi birimlerde ölçülür? Bağıl nem nedir?
Mutlak hava nemi– büyüklük, sayısal olarak kütleye eşit Belirli bir sıcaklıkta birim hava hacminde bulunan su buharıdır. Genellikle g/m3 cinsinden ölçülür.
Bağıl nem(tanım 1) – havanın su buharına doyma derecesini karakterize eden değer.
Bağıl nem Bu, belirli bir sıcaklıkta havada bulunan kısmi buhar basıncının, aynı sıcaklıkta havayı doyuracak su buharı basıncına oranıdır.
(tanım 2) - su buharı miktarının belirli bir sıcaklıkta havanın içerebileceği su buharı miktarına oranı.
2) Hava nemini belirleme yöntemlerini adlandırın. Hangisi daha doğrudur? Mutlak ve kesin belirlemenin çeşitli yöntemleri vardır. bağıl nem
hava. Nemi ölçmek için kullanılan aletler arasında higrometreler ve psikrometreler bulunur.
Hava nemini psikrometrik bir yöntem kullanarak belirlemek için, çalışma prensibi aynı olan Ağustos psikrometresi ve Assmann psikrometresi en sık kullanılır.
En basit psikrometre iki alkol termometresinden oluşur; biri normal kuru termometredir, ikincisi ise bir nemlendirme cihazına sahiptir. Termometreler 0,1-0,5 derecelik bölme değerlerine sahip derecelere sahiptir. Islak hazneli termometrenin sıcaklık sensörü, bir su kabının içine yerleştirilen kambriğe sarılır. Nemin buharlaşması nedeniyle nemlendirilmiş termometre soğur. Bağıl nemi belirlemek için kuru ve ıslak termometrelerden okumalar alınır ve ardından Psikrometrik tablo kullanılır. Tipik olarak Psikrometrik tablodaki giriş değerleri kuru termometre okumaları ve kuru ve ıslak termometreler arasındaki sıcaklık farkıdır. Cihazın tasarımı, kullanım kolaylığı açısından bir Psikrometrik tablo içerebilir. Islak haznenin etrafındaki havayı emmek için bir fan da çalıştırılabilir. Aynı zamanda aspirasyon hızı küçüktür, genellikle 0,5-1 m/s'dir. Psikrometre okumaları aynı zamanda atmosfer basıncından da etkilenir, bu nedenle doğru ölçümler için, atmosfer basıncının nominal basınçtan sapması durumunda Psikrometrik tablonun sonuçlarına bir düzeltme eklenir.
4) Hava nemini belirlemek için psikrometrik yöntemin özünü belirtin.
August ve Assmann psikrometreleri kullanılarak kuru ve ıslak termometreler arasındaki sıcaklık farkının ölçülmesine dayanmaktadır. August'un psikrometresi, yan yana monte edilmiş, bölme değeri 0,2 C olan iki özdeş cıva termometresinden oluşur. Bunlardan birinin cıva deposu bir parça kambrik veya gazlı bezle sıkıca sarılır ve temiz su dolu bir kaba indirilir. Havadaki nem ne kadar az olursa, su kumaş yüzeyinden o kadar kolay buharlaşır. İki termometrenin okumaları arasındaki farka dayanarak, cihazla birlikte verilen psikrometrik tablolar kullanılarak bağıl hava nemi bulunur.
5) Çiy noktası nedir?
Bir gazın çiğlenme noktası sıcaklığı (çiğlenme noktası), bunun altında izobarik olarak soğutulmuş bir gazda bulunan su buharının düz bir su yüzeyi üzerinde doymuş hale geldiği gaz sıcaklığının değeridir.
6) Formül (7)'yi belirtin ve psikrometre sabitinin boyutunu belirleyin.
P = PH – A(t - t 1)H
Kullanılan cihazın sabitinin boyutu aşağıdaki formülle bulunur:
İşin ilerlemesi:
Çalışmada belirtilen kurallara uyarak, psikrometre termometrelerinden birinin kutusunu sarmak için kullanılan kambriği suyla ıslattım. Fanı açtım. Islak termometrenin okumalarını takip ederek sıcaklık okumasını t 1 (=16°C) olarak belirledim. Kuru termometre okumasını t (=24°C) olarak ayarlayın.
Kuru ve ıslak termometre arasındaki sıcaklık farkını (t - t 1) psikrometrik tabloyu kullanarak hesapladıktan sonra bağıl hava nemini buldum:
Ortam hava sıcaklığını t (=24°C) bildiğimden, ilgili tabloyu kullanarak bu sıcaklıkta doymuş su buharının basınç değerini P0 (=22,4) buldum ve formül (2)'yi kullanarak mutlak hava nemini buldum:
P rel = P 0 *r/100 = 9,4 mm.
Mutlak hava nemi formül (8) kullanılarak belirlendi:
P abs = P n – 0,000662 (t – t 1) * H = 9,6 mmHg.
Veri tablosu:
|
Ön (mm) |
N (mmHg) |
R abs (mm) |
||||
Atmosferdeki su buharı. Okyanusların, denizlerin, göllerin ve nehirlerin devasa yüzeylerine rağmen havadaki su buharı her zaman doymuş değildir. Hava kütlelerinin hareketi, gezegenimizin bazı yerlerinde suyun buharlaşmasının şu anda yoğunlaşmaya üstün gelmesine, diğerlerinde ise tam tersine yoğunlaşmanın hakim olmasına yol açmaktadır. Ancak havada neredeyse her zaman bir miktar su buharı bulunur.
Havadaki su buharının içeriği, yani nemi, çeşitli miktarlarla karakterize edilebilir.
Havadaki su buharının yoğunluğuna denir mutlak nem. Bu nedenle mutlak nem, metreküp başına kilogram (kg/m3) cinsinden ölçülür.
Su buharının kısmi basıncı. Atmosfer havası çeşitli gazların ve su buharının bir karışımıdır. Gazların her biri, havanın içindeki cisimler üzerinde ürettiği toplam basınca katkıda bulunur. Diğer gazların yokluğunda su buharının oluşturacağı basınca denir. su buharının kısmi basıncı. Su buharının kısmi basıncı, hava nemi göstergelerinden biri olarak alınır. Basınç birimleriyle (pascal veya milimetre cıva) ifade edilir.
Atmosfer basıncı, kuru hava (oksijen, nitrojen vb.) ve su buharı bileşenlerinin kısmi basınçlarının toplamı ile belirlenir.
Bağıl nem. Su buharının kısmi basıncına ve mutlak neme dayanarak, bu koşullar altında su buharının doymaya ne kadar yakın olduğuna karar vermek hala imkansızdır. Yani suyun buharlaşmasının yoğunluğu ve canlı organizmaların nem kaybı buna bağlıdır. Bu nedenle, belirli bir sıcaklıkta su buharının doymaya ne kadar yakın olduğunu gösteren bir değer tanıtılmıştır -.
bağıl nem Bağıl hava nemi kısmi basınç oranı denir R Belirli bir sıcaklıkta ve basınçta havada bulunan su buharı r n.p.
Yüzde olarak ifade edilen aynı sıcaklıkta doymuş buhar:
Bağıl nem genellikle %100'ün altındadır. Psikrometre. Havanın nemi özel aletler kullanılarak ölçülür. Size bunlardan birini anlatacağız -.
psikrometre Psikrometre iki termometreden oluşur (Şekil 11.4
). Bunlardan birinin haznesi kuru kalıyor ve hava sıcaklığını gösteriyor.
Diğerinin haznesi ise ucu suya batırılmış bir bez şeritle çevrilidir. Su buharlaşır ve bu termometreyi soğutur. Bağıl nem ne kadar yüksek olursa, buharlaşma o kadar az olur ve nemli bir bezle çevrelenmiş bir termometrenin gösterdiği sıcaklık, kuru bir termometrenin sıcaklığına daha yakındır. %100 bağıl nemde su hiç buharlaşmayacaktır ve her iki termometrenin okumaları aynı olacaktır. Bu termometreler arasındaki sıcaklık farkına göre özel tablolar kullanılarak havanın nemi belirlenebilir. Nem değeri.
İnsan derisinin yüzeyinden nem buharlaşmasının yoğunluğu neme bağlıdır. Vücut sıcaklığının sabit kalması için nemin buharlaşması da büyük önem taşıyor. İÇİNDE
uzay gemileri
insanlar için en uygun bağıl hava nemi korunur (%40-60).
Atmosferdeki su buharının mutlak miktarını değil, göreceli miktarını bilmek önemlidir. Bağıl nem bir psikrometre ile ölçülür.
Mutlak ve bağıl hava nemi
Mutlak ve bağıl hava nemi. atmosferik hava her zaman buhar şeklinde bir miktar nem içerir. Doğal havalandırmalı odalardaki hava nemi, insanlar ve bitkiler tarafından nefes alma sırasında nemin salınması, pişirme sırasında evdeki nemin buharlaşması, çamaşırların yıkanması ve kurutulması ile proses nemi (endüstriyel tesislerde) ve kapalı yapıların nemi ile belirlenir. (binaların işletmeye alındığı ilk yılda).
1 m3 havanın gram cinsinden nem miktarına mutlak nem f, g/m3 denir. Bununla birlikte, bina kabuklarından buhar difüzyonunun hesaplanması için, su buharı miktarının basınç birimi cinsinden tahmin edilmesi gerekir; bu, nem transferini sağlayan itici gücün hesaplanmasına olanak tanır. Bu amaçla yapı termofiziği kullanılır. kısmi basınç su buharı e, su buharı basıncı olarak adlandırılır ve Pascal cinsinden ifade edilir.
Havanın mutlak nemi arttıkça kısmi basınç da artar. Ancak mutlak nem gibi süresiz olarak artamaz. Belirli bir sıcaklıkta ve barometrik hava basıncında, havanın su buharı ile tamamen doygunluğuna karşılık gelen ve bunun ötesine geçemeyeceği bir mutlak hava nemi F, g/m3 sınır değeri vardır. Bu mutlak hava nemi, su buharının maksimum basıncına karşılık gelir.
E, Pa, doymuş su buharı basıncı olarak da adlandırılır. Hava sıcaklığının artmasıyla E ve F artar. Sonuç olarak hem e hem de f, eğer sıcaklık belirtilmemişse havanın neme doygunluk derecesi hakkında fikir vermez.
Havanın nemle doygunluk derecesini ifade etmek için, söz konusu hava ortamındaki su buharı e'nin kısmi basıncının, su buharı E'nin maksimum esnekliğine oranı olan bağıl hava nemi j, % kavramı tanıtılmıştır; ortamın sıcaklığına göre j = (e/E)100%.
Bağıl hava nemi, hem hijyenik hem de teknik açıdan değerlendirildiğinde büyük önem taşır; nemli yüzeylerden ve özellikle insan vücudunun yüzeyinden nem buharlaşmasının yoğunluğunu belirler. İnsanlar için %30-60 bağıl nem oranı normal kabul edilir. j, sorpsiyon sürecini, yani havada bulunan kılcal gözenekli malzemeler tarafından nemin emilme sürecini belirler. Son olarak, havadaki (sis oluşumu) ve kapalı yapıların yüzeyindeki nemin yoğunlaşması süreci j'ye bağlıdır.
Belirli bir nem içeriğine sahip havanın sıcaklığını arttırırsanız, su buharı E'nin kısmi basıncı sabit kaldığından ve sıcaklık arttıkça E maksimum esnekliği arttığından bağıl nem azalacaktır.
Belirli bir nem içeriğine sahip havanın sıcaklığı düştüğünde, bağıl nem artar, çünkü sabit bir kısmi su buharı E basıncında, maksimum esneklik E azalan sıcaklıkla birlikte azalır. Hava sıcaklığının belirli bir değere düşürülmesi sürecinde, su buharının E maksimum esnekliği, su buharının e kısmi basıncına eşit olur. Daha sonra bağıl hava nemi j% 100'e eşit olacak ve tam bir durum olacaktır. Soğutulan havanın su buharına doyması meydana gelecektir. Bu sıcaklığa belirli bir hava nemi için çiğlenme noktası sıcaklığı denir.
İÇERİK: Atmosferde su, gaz (su buharı), damlacık-sıvı ve katı (buz kristalleri) halde bulunur. Hava nemi, hava ve iklimin en önemli özelliklerinden biridir. Bazı teknolojik işlemlerde, bir takım hastalıkların tedavisinde, sanat eserlerinin, kitapların vb. depolanmasında havanın nemi büyük önem taşımaktadır.
Atmosferde su, gaz (su buharı), damlacık-sıvı ve katı (buz kristalleri) halde bulunur.
Hava nemi, hava ve iklimin en önemli özelliklerinden biridir. Hava nemi bazı teknolojik süreçlerde, bir takım hastalıkların tedavisinde, sanat eserlerinin, kitapların vb. depolanmasında büyük önem taşımaktadır. Hava nemini karakterize etmek için çeşitli kavramlar kullanılmaktadır.
Su buharının kısmi basıncı (e, Pa veya mmHg), su buharının yarattığı toplam basıncın bir parçasıdır.
Mutlak hava nemi (a, g/m) - havanın birim hacmi başına nem içeriği.
Hava, belirli bir sıcaklıkta bulunabilecek maksimum miktarda nem içeriyorsa, su buharının kısmi basıncı
Nemin bitkiler tarafından buharlaştırılması işlemine terleme denir.
Belirli bir sıcaklıkta suyun doymuş buhar basıncına eşittir.
Doymuş su buharının (E, mm Hg) sıcaklıkta (t, ° C) basıncı aşağıdaki formül kullanılarak bulunabilir:
log E = 0,622 + 7,5t/(238+t)
Bağıl nem (f, %) - gerçek nem içeriğinin belirli bir sıcaklıkta mümkün olan maksimuma oranı.
Bağıl nem, belirli bir sıcaklıkta kısmi basıncın doymuş buhar basıncına oranı olarak hesaplanabilir:
Böylece bağıl nem, derecenin bir göstergesidir.
havanın su buharı ile doygunluğu.
Çiy noktası (t, C), içindeki su buharının doyma durumuna ulaşması için havanın soğutulması gereken sıcaklıktır. Çiy noktasını ve hava sıcaklığını bilerek havanın mutlak ve bağıl nemini belirleyebilirsiniz.
Mutlak hava nemi ve kısmi su buharı basıncı, havadaki su buharı içeriğini (nem içeriği) karakterize eder ve bağıl nem ve doyma açığı, havanın gerçek nem içeriği ile mümkün olan maksimum (doymuş durum) arasındaki ilişkiyi karakterize eder.
2. 25°C sıcaklıkta mutlak hava nemi 20 g/m3'tür. Bağıl nemi belirleyin. Gerekli referans materyalleri eğitim kılavuzunda bulunabilir.
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%
Cevap: bağıl nem %87,1
3. Hava sıcaklığı 40°C, bağıl nem %70. Havadaki su buharı içeriğini belirleyin (g/m cinsinden). Gerekli referans materyalleri çalışma kılavuzunda bulunabilir.
log E = 0,622 + 7,5t/(238+t)
e = 50,25*0,7=35,2g/m3
2. 40°C sıcaklıkta mutlak hava nemi 40 g/m3'tür. Bağıl nemi belirleyin. Gerekli referans materyalleri çalışma kılavuzunda bulunabilir.
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%
Cevap: bağıl nem %79,6
3. Hava sıcaklığı 10°C, bağıl nem %70. Havadaki su buharı içeriğini belirleyin (g/m3 cinsinden). Gerekli referans materyalleri çalışma kılavuzunda bulunabilir.
log E = 0,622 + 7,5t/(238+t)
log E = 0,622 + 7,5*10/(238+10)=1,7
