ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Упражнение 1. Определение относительной влажности с помощью конденсационного гигрометра Установите прибор так, чтобы отполированный торец и кольцо были хорошо освещены. Прокачивая воздух через камеру гигрометра, следите за состоянием поверхности корпуса. О моменте появления росы судят по потускнению поверхности отполированного торца по сравнению с кольцом. Температуру tр начала этого потускнения необходимо, по возможности точно, определить по термометру. Для этого, уменьшая поток воздуха, замечают температуру исчезновения росы. Определение точки росы следует провести не менее 3 раз. Все значения записать в тетрадь. Рассчитайте среднее значение tр и его среднеквадратическую погрешность (можно воспользоваться готовой программой на лабораторном компьютере). Рассчитайте соответствующую относительную погрешность δtр. Пользуясь таблицей 1, по величине tр определяют значение абсолютной влажности е, а по величине комнатной температуры – значение давления насыщающих паров Е. По формуле (1) определяют относительную влажность f. Полагая, что относительная погрешность влажности и точки росы примерно равны, рассчитайте абсолютную погрешность влажности Δf=δf∙f. Запишите результат в стандартном виде. Упражнение 2. Определение относительной влажности с помощью психрометра Резервуар первого термометра психрометра, обернутый батистом, смочите дистиллированной водой при помощи пипетки. Приведите в движение продувной механизм психрометра.
Следите за понижением температуры влажного термометра. Когда понижение температуры прекратится, запишите показания сухого и влажного термометров.
Определите по барометру атмосферное давление.
По температуре влажного термометра из таблицы 1 найдите значение E2. По формуле (5) определите абсолютную влажность e.
По температуре сухого термометра из таблицы 1 определите E1. Относительную влажность f определите по формуле (6).
Вычислите разность температур сухого и влажного термометров t1-t2. По психрометрической таблице 2, где по горизонтали показана температура влажного термометра, а по вертикали – разность температур, определите относительную влажность. Сравните с данными п. 5.
Сравните данные вычислений относительной влажности по упражнения 1 и 2, считая точность определения влажности с помощью психрометра – 2%.
4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ Что такое абсолютная и относительная влажность? Единицы измерения.
Сформулируйте закон Дальтона.
Точка росы и принцип измерения влажности конденсационным гигрометром.
Опишите процесс испарения с точки зрения молекулярно-кинетической теории.
Значение влажности воздуха для жизнедеятельности организма.
Решите задачу: термометр зеркального гигрометра показывает температуру 8,4° C в тот момент, когда он запотевает. Определите относительную влажность воздуха, если температура воздуха 16,6° С.
Объясните причину образования утренних и вечерних туманов в переходные сезоны.
Как вы думаете, какую опасность для авиации представляет повышенная влажность воздуха у Земли и в свободной атмосфере?
Известно, что при конвективном подъеме в атмосфере воздух охлаждается: температура сухого воздуха падает на 1 градус на каждые 100 м подъема, а влажного – только на 0,4-0,6 градусов/100 м. Объясните 1)причину охлаждения поднимающейся воздушной частицы, учитывая, что давление с высотой падает, 2) различия изменений температуры для сухого и влажного (насыщенного) воздуха.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица1. Давление насыщенных паров воды, мм рт. ст.
| Таблица 1
С°
| Десятые доли градусов
|
| 0.0
| 0.1
| 0.2
| 0.3
| 0.4
| 0.5
| 0.6
| 0.7
| 0.8
| 0.9
| 5
| 6.54
| 6.59
| 6.64
| 6.68
| 6.73
| 6.78
| 6.82
| 6.87
| 6.92
| 6.97
| 6
| 7.01
| 7.06
| 7.11
| 7.16
| 7.21
| 7.26
| 7.31
| 7.36
| 7.41
| 7.46
| 7
| 7.51
| 7.57
| 7.62
| 7.67
| 7.72
| 7.78
| 7.83
| 7.88
| 7.94
| 7.99
| 8
| 8.05
| 8.10
| 8.16
| 8.21
| 8.27
| 8.32
| 8.38
| 8.44
| 8.50
| 8.55
| 9
| 8.61
| 8.67
| 8.73
| 8.79
| 8.85
| 8.91
| 8.97
| 9.03
| 9.09
| 9.15
| 10
| 9.21
| 9.27
| 9.33
| 9.40
| 9.46
| 9.52
| 9.59
| 9.65
| 9.72
| 9.78
| 11
| 9.85
| 9.91
| 9.98
| 10.04
| 10.11
| 10.18
| 10.25
| 10.31
| 10.38
| 10.45
| 12
| 10.52
| 10.59
| 10.66
| 10.73
| 10.80
| 10.87
| 10.94
| 11.02
| 11.09
| 11.16
| 13
| 11.23
| 11.31
| 11.38
| 11.46
| 11.53
| 11.61
| 11.68
| 11.76
| 11.84
| 11.91
| 14
| 11.99
| 12.07
| 12.15
| 12.23
| 12.30
| 12.38
| 12.46
| 12.55
| 12.63
| 12.71
| 15
| 12.79
| 12.87
| 12.96
| 13.04
| 13.12
| 13.21
| 13.29
| 13.38
| 13.46
| 13.55
| 16
| 13.64
| 13.72
| 13.81
| 13.90
| 13.99
| 14.08
| 14.17
| 14.26
| 14.35
| 14.44
| 17
| 14.53
| 14.63
| 14.72
| 14.81
| 14.91
| 15.00
| 15.10
| 15.19
| 15.29
| 15.38
| 18
| 15.48
| 15.58
| 15.68
| 15.78
| 15.87
| 15.97
| 16.07
| 16.18
| 16.28
| 16.38
| 19
| 16.48
| 16.59
| 16.69
| 16.79
| 16.90
| 17.00
| 17.11
| 17.22
| 17.32
| 17.43
| 20
| 17.54
| 17.65
| 17.76
| 17.87
| 17.98
| 18.09
| 18.20
| 18.31
| 18.43
| 18.54
| 21
| 18.66
| 18.77
| 18.89
| 19.00
| 19.12
| 19.24
| 19.35
| 19.47
| 19.59
| 19.71
| 22
| 19.83
| 19.95
| 20.08
| 20.20
| 20.32
| 20.45
| 20.57
| 20.70
| 20.82
| 20.95
| 23
| 21.07
| 21.20
| 21.33
| 21.46
| 21.59
| 21.72
| 21.85
| 21.98
| 22.12
| 22.25
| 24
| 22.38
| 22.52
| 22.65
| 22.79
| 22.93
| 22.07
| 23.20
| 23.34
| 23.48
| 23.62
| 25
| 23.76
| 23.91
| 24.05
| 24.19
| 24.34
| 24.48
| 24.63
| 24.77
| 24.92
| 25.07
|
Таблица 2
Психрометрическая таблица относительной влажности воздуха
|
| Разность показаний сухого и влажного термометров
|
| 0
| 0,5
| 1
| 1,5
| 2
| 2,5
| 3
| 3,5
| 4
| 4,5
| 5
| 5,5
| 6
| 6,5
| 7
| 7,5
| 8
| 1
| 100
| 90
| 81
| 73
| 64
| 57
| 50
| 43
| 36
| 31
| 26
| 20
| 16
| 11
| 7
| 3
|
| 2
| 100
| 90
| 82
| 74
| 66
| 59
| 52
| 45
| 39
| 33
| 29
| 23
| 19
| 16
| 11
| 7
|
| 3
| 100
| 90
| 83
| 75
| 67
| 61
| 57
| 47
| 42
| 35
| 31
| 26
| 23
| 18
| 14
| 10
|
| 4
| 100
| 90
| 83
| 76
| 69
| 63
| 56
| 49
| 44
| 39
| 34
| 29
| 26
| 21
| 17
| 13
| 10
| 5
| 100
| 91
| 84
| 77
| 70
| 64
| 57
| 51
| 46
| 41
| 36
| 32
| 28
| 24
| 20
| 16
| 14
| 6
| 100
| 91
| 85
| 78
| 71
| 65
| 59
| 54
| 48
| 43
| 39
| 34
| 30
| 27
| 23
| 19
| 17
| 7
| 100
| 92
| 85
| 78
| 72
| 66
| 61
| 56
| 50
| 45
| 41
| 35
| 33
| 29
| 26
| 22
| 19
| 8
| 100
| 92
| 86
| 79
| 73
| 67
| 62
| 57
| 52
| 47
| 43
| 39
| 35
| 31
| 28
| 25
| 22
| 9
| 100
| 92
| 86
| 80
| 74
| 68
| 63
| 58
| 54
| 49
| 45
| 41
| 37
| 33
| 30
| 27
| 25
| 10
| 100
| 93
| 86
| 81
| 75
| 70
| 65
| 60
| 55
| 51
| 47
| 43
| 39
| 35
| 32
| 29
| 27
| 11
| 100
| 94
| 87
| 82
| 76
| 71
| 66
| 61
| 57
| 53
| 48
| 45
| 41
| 38
| 34
| 31
| 28
| 12
| 100
| 94
| 88
| 82
| 77
| 72
| 67
| 62
| 58
| 55
| 50
| 47
| 43
| 40
| 36
| 33
| 30
| 13
| 100
| 94
| 88
| 82
| 78
| 73
| 68
| 63
| 59
| 56
| 52
| 48
| 44
| 42
| 38
| 35
| 32
| 14
| 100
| 94
| 88
| 83
| 78
| 73
| 69
| 64
| 61
| 57
| 57
| 50
| 46
| 43
| 40
| 37
| 34
| 15
| 100
| 94
| 89
| 83
| 79
| 74
| 70
| 66
| 62
| 58
| 54
| 51
| 47
| 45
| 41
| 36
| 30
| 16
| 100
| 94
| 89
| 84
| 80
| 75
| 71
| 67
| 63
| 59
| 55
| 52
| 49
| 46
| 43
| 41
| 37
| 17
| 100
| 95
| 90
| 84
| 80
| 75
| 72
| 67
| 64
| 60
| 57
| 53
| 50
| 48
| 44
| 42
| 39
| 18
| 100
| 95
| 90
| 84
| 81
| 76
| 73
| 68
| 65
| 61
| 58
| 54
| 52
| 49
| 46
| 44
| 40
| 19
| 100
| 95
| 90
| 85
| 81
| 76
| 74
| 69
| 66
| 62
| 59
| 56
| 53
| 50
| 47
| 45
| 42
| 20
| 100
| 95
| 91
| 85
| 82
| 77
| 74
| 70
| 66
| 63
| 60
| 57
| 54
| 51
| 48
| 46
| 43
| 21
| 100
| 95
| 91
| 86
| 82
| 78
| 75
| 71
| 67
| 64
| 61
| 58
| 55
| 53
| 49
| 47
| 44
| 22
| 100
| 95
| 91
| 86
| 83
| 79
| 75
| 71
| 68
| 65
| 62
| 59
| 56
| 54
| 51
| 49
| 46
| 23
| 100
| 95
| 91
| 87
| 83
| 79
| 76
| 72
| 69
| 65
| 63
| 60
| 57
| 55
| 52
| 50
| 47
| 24
| 100
| 96
| 91
| 87
| 83
| 80
| 76
| 72
| 69
| 66
| 63
| 61
| 58
| 56
| 53
| 51
| 48
| 25
| 100
| 96
| 92
| 88
| 84
| 80
| 77
| 73
| 70
| 67
| 64
| 62
| 59
| 56
| 53
| 52
| 49
| Список литературы
Детлаф А.А., Яворский М.В. «Курс физики», М.1989 г.
А. К. Кикоин, И.К. Кикоин «Молекулярная физика», М.1976 г.
Физический практикум. Механика и молекулярная физика. Под ред. Ивероновой В.И., М., Наука, 1998.
Гольдин Л.Л. «Руководство к лабораторным занятиям»
Кабардин О.Ф., Орлов В.А. Физика. Учебное пособие для учащихся. М., Просвещение. 2010.
Ресурсы интернета.
31.3_
|