I. Определение относительной влажности воздуха с помощью психрометра Августа.

1. Определить показания сухого и влажного термометров психрометра Августа.

2. Пользуясь психрометрической таблицей определить относительную влажность воздуха.

3. Зная температуру воздуха в помещении (показания сухого термометра психрометра Августа), найти по таблице плотность насыщающих паров при данной температуре.

4. Вычислить абсолютную влажность воздуха.

5. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу:

Показания сухого термометра, tсоС	Показания влажного термометра, tвоС	Разность показаний сухого и влажного термометров, ΔtоС	Относительная влажность воздуха, В, %	Плотность насыщающих паров, ρн, кг/м3	Абсолютная влажность воздуха, ρа, кг/м3

II. Определение относительной влажности воздуха с помощью гигрометра Ламбрехта.

1. Поместить термометр в сосуд гигрометра Ламбрехта.

2. Наполнив гигрометр летучей жидкостью, продуть через сосуд воздух при помощи груши. Быстрое испарение жидкости вызывает охлаждение воздуха в сосуде и конденсацию в нем пара. В момент конденсации стенки гигрометра запотевают.

3. По показаниям термометра определить точку росы, t_р^оС.

4. Зная точку росы и температуру воздуха в помещении, определить по таблице «Плотность и давление насыщающих паров» абсолютную влажность воздуха и плотность насыщающего пара воздух при комнатной температуре.

5. Вычислить относительную влажность воздуха, В, %.

Заданные условия		Точка росы
температура в помещении (комнатная), tсоС	плотность насыщающего пара воздух, ρн, кг/м3	температура, tроС	плотность насыщающего пара воздух, ρн = ρа	относительная влажность воздуха, В, %

Ответить на контрольные вопросы:

1. Почему оконное стекло покрывается тонким слоем влаги, если на него подышать, находясь в комнате?

2. Вечером на берегу озера при температуре 18^оС относительная влажность воздуха равна 75%. При какой температуре к утру можно ожидать появление тумана?

Тест.

1.Влажность воздуха равна 100%, если:

а) на улице рядом с домом, на котором с сосулек на крышах капает вода;

б) в комнате, где у человека сразу запотели очки;

в) над поверхностью озера в туман;

г) на улице во время дождя.

2.При какой влажности воздуха человек легче переносит высокую температуру воздуха и почему?

А. При низкой, так как при этом легче идет испарение жидкости тела человека.

Б.При низкой, так как при этом труднее идет испарение жидкости тела человека.

В.При высокой, так как при этом легче идет испарение жидкости тела человека.

Г.При высокой, так как при этом труднее идет испарение жидкости тела человека.

KH_2003_14O_A011

3.В основу действия приборов, используемых для измерения влажности, может быть положена зависимость от влажности...

а) скорости испарения воды;

б) длины конского волоса;

в) температуры выпадения росы на охлаждаемой поверхности;

г) все перечисленные зависимости.

4. Показания сухого термометра 23 ^оС, а влажного 20 ^оС. Относительная влажность воздуха равна:

а) 1,73 · 10 ^{– 3} кг/м³;

б) 6 · 10 ^{– 3} кг/м³:

в) 2,06 · 10 ^{– 2} кг/м³;

г) 76 %;

д) 74 %.

5. Температура воздуха утром была 6 ^оС. Точка росы 4 ^оС. Была ли роса?

А. Росы не будет, т.к. t_p < t_{воздуха}.

Б.Роса выпадает при любом понижении температуры.

В. Росы не будет, т.к. t_p = t_{воздуха}.

Г. Роса будет, т.к. t_p < t_{воздуха}.

Лабораторная работа № 4

Определение коэффициента поверхностного натяжения воды

Теоретическая часть

Поверхностное натяжение жидкости можно рассматривать как силу, действующую на единицу длины контура поверхности и стремящуюся сократить поверхность до минимума при заданных объемах.

Благодаря поверхностному натяжению жидкости при отсутствии внешних воздействий принимают форму шара. Поверхностное натяжение не зависит от величины и формы поверхности, если объемы жидкости достаточно велики по сравнению с размерами молекул.

На легкоподвижных границах жидкость – газ (пар) или жидкость – жидкость поверхностное натяжение можно измерить по массе капли, отрывающейся от конца вертикальной трубки, по форме капли лежащей на поверхности и т.д.

Дадим теперь количественную характеристику поверхностного натяжения.

Отношение силы поверхностного натяжения к длине границы поверхностного слоя жидкости называется коэффициентом поверхностного натяжения.

Обозначим коэффициент поверхностного натяжения буквой σ. Тогда согласно определению , где F – сила поверхностного натяжения, l – длина границы поверхностного слоя.

При повышении температуры поверхностное натяжение уменьшается. На величину поверхностного натяжения влияют различные причины. Малейшие примеси в жидкости сильно меняют величину поверхностного натяжения, в большинстве случаев уменьшая ее. В практике с этим приходится считаться; в частности, при определении коэффициента поверхностного натяжения надо пользоваться исключительно чистыми жидкостями.

Вопросы

1. Каковы свойства поверхностного слоя жидкости?

2. Что называется силой поверхностного натяжения?

3. От чего зависит сила поверхностного натяжения жидкости?

4. Что называется коэффициентов поверхностного натяжения жидкости? Формула и единицы измерения.

5. Какие факторы влияют на величину коэффициента поверхностного натяжения?

Цель работы: используя капельный метод опытным путем определить коэффициент поверхностного натяжения.

Оборудование: бюретка, штатив с муфтой и лапкой, стакан, вода, измерительная линейка.

Теория. Дать определение:

- силы поверхностного натяжения; - коэффициента поверхностного натяжения (единицы измерения).

Ход работы.

1. Собрать установку из штатива и закрепленной в его лапке бюретки с делениями в миллилитрах, научиться равномерно скапывать капли из бюретки.

2. Отметить верхний уровень воды в бюретке, спустить несколько десятков капель и отметить нижний уровень жидкости (воды).

3. По разности уровней воды в трубке (бюретке) определить объем той части воды, которая была спущена.

4. Измерить диаметр конца трубки, отжав его на листе мягкой бумаги (диаметр конца трубки должен быть в пределах 1,5 – 2 мм).

5. Пункты 2 – 3 повторить 2 раза. Данные опытов занести в таблицу.

6. Вычислить значения коэффициента поверхностного натяжения в опытах, предварительно проверив размерность данной величины.

7. Вычислить абсолютную и относительную погрешность по среднему значению.

№ опыта	Число капель	Верхний уровень воды, мл	Нижний уровень воды, мл	Объем капель, м3	Диаметр конца трубки, м	Коэффициент поверхностного натяжения, σ,	Относительная погрешность измерений, δ, %
1	40
2	60
3	80

Ответить на контрольные вопросы:

1. Какие причины влияют на величину коэффициента поверхностного натяжения жидкости?

2. Какое значение имеют силы поверхностного натяжения жидкости в процессе приготовления пищи или при хранении товаров (привести примеры)?

Тест

1. Как влияют примеси на величину коэффициента поверхностного натяжения?

А. Увеличивают.

Б.Уменьшают.

В. Не изменяют.

2. От каких величин зависит коэффициент поверхностного натяжения жидкости?

А. От силы поверхностного натяжения и длины границы свободной поверхности жидкости.

Б. От внешних условий, температуры и рода жидкости.

В. От избыточной потенциальной энергии поверхностного слоя и рода жидкости.

3. У какой воды больше поверхностное натяжение: у чистой или у мыльной?

А. У чистой.

Б.У мыльной.

В.Одинаковое.

4. Коэффициент поверхностного натяжения воды при 20 ^оС равен 73 мН/м. Воду нагрели до 80 ^оС. Как изменился коэффициент поверхностного натяжения воды после нагревания.

А. Уменьшился.

Б.Увеличился.

В.Не изменился.

5. С помощью пипетки отмерили 152 капли минерального масла. Их масса оказалась равной 1,82 г. Определить диаметр шейки пипетки, если коэффициент поверхностного натяжения минерального масла 3·10 ^{– 2} Н/м.

А. 1,08 мм.

Б.1,24 мм.

В.2,24 мм.

Г.1,14 мм.