- •С.А. Погожих
- •От автора
- •1.Введение
- •1.1. Техника безопасности
- •1.2. Порядок выполнения работ
- •1.3. Правила построения графиков
- •1.4. Вычисление погрешностей
- •1.5. Рекомендуемая литература
- •2. Описания лабораторных работ
- •2.1. Лабораторная работа №1
- •2.2. Лабораторная работа №2 проверка закона шарля
- •2.3. Лабораторная работа № 3 определение плотности воздуха
- •2.4. Лабораторная работа №4
- •2.5. Лабораторная работа №5
- •2.6. Лабораторная работа №6
- •2.7. Лабораторная работа №7
- •2.8. Лабораторная работа № 8
- •Линейное тепловое расширение
- •Объемное тепловое расширение
- •Тепловое расширение с точки зрения молекулярно- кинетической теории
- •2.9. Лабораторная работа №9
- •Определение коэффициента динамической вязкости
- •Определение длины свободного пробега молекул
- •Определение эффективного диаметра молекул
- •Определение коэффициента динамической вязкости
- •Определение длины свободного пробега молекул
- •Определение эффективного диаметра молекул
- •2.10. Лабораторная работа №10
- •2.11. Лабораторная работа №11
- •2.12. Лабораторная работа №12
- •Измерения и обработка их результатов
- •2.13. Лабораторная работа №13
- •2.14. Лабораторная работа №14
- •2.15. Лабораторная работа №15
- •2.16. Лабораторная работа №16
- •Лабораторная работа №17
- •3. Приборы молекулярной физики
- •3.1. Насосы
- •3.2. Манометры
- •3.3. Термометры
- •3.4. Приборы, измеряющие влажность.
- •3.5. Термостат
- •Запрещается включать термостат без воды!!!
- •3.6. Вискозиметр
- •Методика измерения вязкости.
- •3.7. Катетометр
- •Конструкция прибора
- •Работа с катетометром
- •4. Справочние сведения*
3.4. Приборы, измеряющие влажность.
Влажностьтвердых тел, сыпучих и других материалов определяется отношением массы содержащейся в них воды к общей массе влажного материала. Наиболее простой способ ее измерения – взвешивание до и после высушивания, для чего существуют специальные сушилки. Этот способ хотя и точный, но долгий. При экспресс-измерениях применяются влагомеры, в которых используется зависимость какой-либо физической величины от влажности, например, электропроводности, диэлектрической проницаемости и т. д. Так, влажность песка можно измерить с помощью двух электродов и омметра.
Абсолютной влажностьюгаза, например, воздуха, называется количество воды, которое содержится в 1м3воздуха. Она характеризуется либо плотностью водяных паров, т. е. массой воды в 1м3, либо чаще парциальным давлениемeводяных паров. Абсолютная влажность от температуры почти не зависит.Относительной влажностьюназывается отношение имеющегося парциального давления водяных паровeк тому давлению, которое достаточно для насыщения при данной температуреE:
Поскольку Eзависит от температуры, то и относительная влажность при той же абсолютной зависит от температуры.
Приборы, измеряющие влажность газов, называются гигрометрамиилипсихрометрами.
Действие волосяного гигрометраосновано на свойстве натянутого волоса удлиняться при увеличении влажности. Устройство волосяного гигрометра показано на рисунке 35а. Волос должен быть обезжирен. Этот гигрометр не очень точен. Аналогично работаетпленочный гигрометр.Вместо волоса в нем используется пленки животного происхождения.
а
б
в г
Рис. 35
Конденсационный гигрометр(Ламбрехта) (рис. 35б)представляет собой металлический цилиндр 1, заполненный эфиром, один торец которого отполирован. В цилиндре имеется патрубок для продувания воздуха и отверстие для термометра 2. При продувании воздуха эфир испаряется, охлаждая цилиндр. При некоторой температуре (точка росы) водяной пар вблизи поверхности цилиндра становится насыщенным и полированная поверхность 3 мутнеет. Для сравнения она окружена тоже полированным, но не охлаждаемым кольцом 4. По точке росыtрс помощью таблиц находятe =E(tр). Это и есть абсолютная влажность. По этой же таблице, зная температуру газаt, находятE(t), а затем и.
Прибор неудобен в работе, но его достоинство в том, что он не требует градуировки (абсолютный прибор).
В психрометрах, приведенных на рисунке 35в,г, измеряется разность показании сухого и смоченного термометров. Шарик одного из двух одинаковых термометров обмотан куском мокрого тонкого материала. Чем суше воздух, тем быстрее испаряется вода, тем холоднее смоченный термометр. Зная показания двух термометров, по таблице (таблица 23) находят относительную влажность.
В аспирационном психрометре (35г) термометры обдувают потоком исследуемого воздуха, что приводит к увеличению разности показаний и, следовательно, к повышению точности измерении (по этой причине таблица23 не применима к аспирационному психрометру, для этой цели применяется градуировочный график). Скорость испарения зависит от скорости потока, но начиная с 2м/сприближается к постоянной величине. Поэтому вентилятор 1 в аспирационном психрометре должен обеспечить скорость потока воздуха больше 2м/с.
Таблица 23
Показания |
Разность показаний сухого и влажного термометров, С | |||||
сухого тер- |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
мометра, С |
Относительная влажность, % | |||||
15 |
100 |
90 |
80 |
71 |
61 |
52 |
16 |
100 |
90 |
81 |
71 |
62 |
54 |
17 |
100 |
90 |
81 |
72 |
64 |
55 |
18 |
100 |
91 |
82 |
73 |
65 |
56 |
19 |
100 |
91 |
82 |
74 |
65 |
58 |
20 |
100 |
91 |
83 |
74 |
66 |
59 |
21 |
100 |
91 |
83 |
75 |
67 |
60 |
22 |
100 |
92 |
83 |
76 |
68 |
61 |
23 |
100 |
92 |
84 |
76 |
69 |
61 |
24 |
100 |
92 |
84 |
77 |
69 |
62 |
25 |
100 |
92 |
84 |
77 |
70 |
63 |
26 |
100 |
92 |
85 |
78 |
71 |
64 |
27 |
100 |
92 |
85 |
78 |
71 |
65 |
28 |
100 |
93 |
85 |
78 |
72 |
65 |
29 |
100 |
93 |
86 |
79 |
72 |
66 |
30 |
100 |
93 |
86 |
79 |
73 |
67 |