Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Определение относительной влажности воздуха.
Цель: научится определять относительную влажность воздуха. Оборудование: психрометрическая таблица, психрометр. Порядок выполнения работы: 1. Проверить наличие воды в стаканчике влажного термометра; 2. Измерить показания сухого и влажного термометра, вычислить их разность; 3. Пользуясь психрометрической таблицей определить влажность воздуха; 4. Результаты вычислений занести в таблицу №2; 5. Изучить устройства гигрометров и психрометров (Жданов с. 85-88) 6. Сделать выводы.
Таблица №2.
Методические указания. В атмосфере Земли всегда содержится влага. Содержание водяного пара в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью. Абсолютная влажность ( ) определяется массой водяного пара, содержащегося в 1воздуха, иначе говоря плотностью водяного пара. Абсолютную влажность воздуха определяют по точки росы. С помощью гигрометр определяют температуру, при которой пар, имеющейся в воздухе, становится насыщенным, а затем, пользуясь таблицей «Давление насыщающих паров и их плотность при различных температурах», определяют абсолютную влажность. Относительная влажность В показывает, сколько процентов составляет абсолютная влажность от плотности водяного пара насыщающего воздуха при данной тимпературе. Контрольные вопросы: 1. Что называют относительной влажностью? 2. Объясните принцип работы гигрометра и психрометра; 3. Опишите процесс испарен ия и конденсации; 4. Объясните, принцип заполнения таблицы; 5. Насыщенный и ненасыщенный пар. 6. Сделайте выводы.
Лабораторная работа № 3. Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости. Цель работы: определить коэффициент поверхностного натяжения воды при комнатной температуре. Оборудование: сосуд с водой, мерный стакан. Рабочая установка состоит из сосуда с водой 1, укрепленного на штативе 5. Рис. 3. К сосуду прикреплена капиллярная трубка 3 с клапаном 2. Клапан позволяет регулировать поток воды, вытекающей из сосуда 1 в мерный стакан 4. При открытом клапане 2 вода капает из трубки 3 в мерный стакан 4. Если посчитать число капель N и измерить их объем в мерном стакане V, а также, зная диаметр капилляра d, можно найти коэффициент поверхностного натяжения воды s. Порядок выпо лнения работы:
2. Открыть клапан 2, так чтобы вода из капиллярной трубки 3 вытекала по одной капле. 3. Посчитать, сколько капель вытечет из трубки, чтобы мерный стакан был заполнен до объема V » 5¸ 20 мл (по указанию преподавателя) (1 мл = 10-6 м3). 4. Занести в таблицу №3 число капель N и объем V жидкости в мерном стакане. 5. Опыт повторить 3 – 4 раза. 6. Рассчитать коэффициент поверхностного натяжения по формуле (5). Значение диаметра капилляра d спросите у преподавателя или у лаборанта. 7. Измерить температуру окружающей среды. 8. Сравнить рассчитанное значение коэффициента поверхностного натяжения с табличным (см. выше). 9. Рассчитать абсолютную Ds и относительную Е погрешности искомой величины: и Таблица №3
V= 50мм= 50*(10-3)3= 50*10-9
Методические указания. Наблюдая за отрывом капли жидкости от вертикальной узкой трубки, можно определить коэффициент s поверхностного н атяжения жидкости. Коэффициент поверхностного натяжения численно равен силе поверхностного натяжения, действующей на единицу длины границы свободной поверхности жидкости: (1) где l – длина участка контура, на который действует сила F (см. рис. 3 лаб. раб. № 207, а также небольшое теоретическое введение об энергии поверхностного слоя и поверхностном натяжении жидкостей). Рассмотрим, как растет капля жидкости при выходе из узкой трубки. Размер капли постепенно нарастает, но отрывается она только тогда, когда достигает определенного размера (см. рис. 1 а). а b c Рис. 1. Пока капля недостаточно велика, силы поверхностного натяжения достаточны, чтобы противостоять силе тяжести и предотвратить отрыв. Перед отрывом образуется сужение – шейка капли (рис. 1 b). Пока капля удерживается на конце капиллярной трубки, на нее будут действовать силы: сила тяжести , направленная вертикально вниз и стремящаяся оторвать каплю (рис. 2); силы поверхностного натяжения , направленные по касательной к поверхности жидкости и перпендикулярно контуру l шейки капли. Рис. 2. Эти силы стремятся удержать каплю. Результирующая сила поверхностного натяжения направлена вверх и равна (2) где l – длина контура шейки капли. Когда сила тяжести станет равна силе поверхностного натяжения произойдет отрыв капли:
Для модулей сил: (3) С учетом (2) запишем:
Так как длина контура шейки капли
где d – диаметр шейки капли, следова тельно
откуда (4) Масса одной капли
где r - плотность жидкости (для воды r = 1000 кг/м3), Vк – объем одной капли. Если посчитать, сколько капель вытечет из капиллярной трубки в мерный стакан, и измерить их объем V, то можно найти объем одной капли:
Тогда коэффициент поверхностного натяжения можно рассчитать по формуле: (5) Формула (5) является рабочей расчетной формулой. Для расчета s по формуле (5) необходимо во время измерения следить за чистотой капилляра и воды. Кроме того, коэффициент поверхностного натяжения s зависит от температуры исследуемой жидкости: с ростом температуры он уменьшается. При комнатной температуре 20 °С табличное значение коэффициента s для дистиллированной воды sтабл = 72, 5× 10-3 Н/м. Контрольные вопросы 1. Расскажите о явлении поверхностног о натяжения жидкостей. 2. От чего зависит коэффициент поверхностного натяжения жидкостей? 3. Сделать выводы
Лабораторная работа №4. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-05-03; Просмотров: 1154; Нарушение авторского права страницы