![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Предисловие
- •Лабораторная работа 1 определение температуры кипения воды в зависимости от давления
- •1. Понятие вакуума
- •2. Единицы измерения давления вакуума
- •3. Области применения вакуума
- •4. Диаграмма p-V воды и водяного пара
- •5. Описание экспериментальной установки
- •6. Порядок выполнения работы
- •7. Контрольные вопросы
- •2. Описание экспериментальной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Контрольные вопросы
- •2. Описание экспериментальной установки
2. Описание экспериментальной установки
Состояние влажного воздуха в большинстве случаев задаётся двумя параметрами: его температурой и относительной влажностью. Наиболее распространенным прибором для определения относительной влажности воздуха является «Психрометр Августа» (рис.4). Прибор имеет два ртутных термометра: сухой 1 и мокрый 2, чувствительная часть которого обёрнута батистом, смачиваемым водой из ёмкости 3.
Рис.4.
Психрометр Августа:
1,
2 - ртутные термометры;
3
- ёмкость с водой;
4
- вентилятор
При этом сухой термометр показывает действительную температуру влажного воздуха, а мокрый с некоторой степенью приближения – теоретическую температуру мокрого термометра. Показания мокрого термометра тем ближе к теоретической температуре, чем больше скорость потока воздуха, обдувающего чувствительную часть термометра, так как при этом меньше сказывается приток тепла излучением и теплопроводностью. Поэтому психрометр снабжен специальным вентилятором, который создаёт поток воздуха со скоростью 2 м/с.
Привод вентилятора осуществляется при помощи наружного механизма 4. Когда начинает работать вентилятор, температура мокрого термометра вследствие испарения воды на его чувствительной части начнет понижаться.
Отсчет показаний по сухому и мокрому термометрам производится в момент, когда температура мокрого термометра достигнет минимума.
3. Порядок выполнения работы
3.1. Перед началом работы необходимо проверить наличие дистиллированной воды в чашечке под мокрым термометром.
Уровень воды в ёмкости должен находиться на расстоянии 30-40 мм от ртутного шарика мокрого термометра.
3.2. Замерить показания мокрого и сухого термометров при данных атмосферных условиях. С этой целью необходимо завести пружинный механизм центробежного вентилятора при помощи ключа.
Затем, когда установятся постоянные показания сухого и мокрого термометров, записать их в табл.2 наблюдений, необходимо также записать показания барометра.
Таблица 2
Результаты наблюдений
Барометрическое давление В, мм рт.ст |
Температура сухого термометра t, 0C |
Температура мокрого термометра tм, 0C |
|
|
|
3.3. С помощью нагревательных элементов изменить температуру воздуха в шкафу и повторить измерения согласно п. 3.2 (число опытов задаётся преподавателем).
3.3. По разности температур между показаниями сухого и мокрого термометров определяется относительная влажность по психрометрической таблице, приложенной к психрометру Августа.
3.4. Выполнить необходимые расчеты:
3.4.1. Определить относительную влажность:
а) определение относительной влажности производится по формуле
где pп – парциальное давление водяного пара, определяемое по формуле
(2.16)
где pнм – давление насыщенного водяного пара при температуре мокрого термометра (берётся из таблиц Вукаловича «Термодинамические свойства водяного пара» и прил.1); А – опытный коэффициент, А = 0,00089; t-tм – разность показаний сухого и мокрого термометра психрометра (психрометрическая разность), 0С; В – барометрическое давление (должно быть подставлено в формулу в тех же единицах измерения, что и давление насыщенного водяного пара pн); pн – давление насыщенного водяного пара при температуре сухого термометра (берётся из таблиц Вукаловича и прил.1);
б) определить относительную влажности при помощи таблиц.
В таблице по температуре сухого термометра и психрометрической разности определить относительную влажность воздуха (см.п.3.3).
3.4.2. Определить абсолютную влажность воздуха:
по температуре сухого термометра и по парциальному давлению водяных паров воздуха определить удельный объём перегретого пара по таблицам Вукаловича «Термодинамические свойства водяного пара» и прил.2 и затем плотность, см.п.1.3.
3.4.3. Определить влагосодержание воздуха:
а) расчетное влагосодержание определяется по формуле (2.11):
б) табличное влагосодержания находится при помощи диаграммы:
при температуре влажного воздуха (показания сухого термометра) и относительной влажности по i-d диаграмме определяется влагосодержание (см.прил.3).
3.4.4. Определить энтальпию влажного воздуха:
а) расчетное определение энтальпии выполняется по (2.15):
б) табличное определение энтальпии при помощи диаграммы:
энтальпия влажного воздуха по диаграмме i-d так же, как и влагосодержание определяется по температуре влажного воздуха и относительной влажности. Полученные данные записываются в табл.3 результатов расчета (1 кал=4,1868 Дж).
Таблица 3
Результаты расчетов
Температура влажного воздуха |
Психрометрическая разность температур |
Относительная влажность |
Абсолютная влажность |
Влагосодержание |
Энтальпия | |||
расчетная |
табличная |
расчетное |
по диаграмме |
расчетная |
по диаграмме | |||
t, 0С |
t- tм 0С |
р, % |
т, % |
, кг/м3 |
dр, кг/кг |
dд, кг/кг |
iр, кДж/кг |
iд, кДж/кг |
… |
|
|
|
|
|
|
|
|