Лабораторная работа № 2 измерение малой скорости движения воздушной среды

Кататермометр представляет собой стеклянный прибор в форме цилиндрического капилляра с расширениями в нижней и верхней частях. Кататермометр заполнен подкрашенным спиртом. Шкала кататермометра имеет деления от 33º до 40ºС. На верхней части капилляра наносится значение фактора (постоянная величина) кататермометра.

ФАКТОР " F " - это количество тепла в милликалориях, теряемое с 1 см² поверхности при охлаждении кататермометра от 40º до 33ºС или от 38º до 35ºС (среднее арифметическое значение начальной и конечной температур должно равняться 36,5ºС, т. е. температуре тела здорового человека).

Время охлаждения " t " (опускания спиртового столбика на принятом интервале температур) зависит от температуры, влажности и подвижности (скорости) окружающего воздуха.

Разделив значение " F " на измеренное время " t " в секундах, получаем новую величину " Н ", измеряемую в катаградусах (мкал/см² x с).

Охлаждающее действие среды измеряют по мокрому и сухому кататермометру. В последнем случае извлеченный из воды кататермометр вытирают насухо. Этим исключается влияние влажности воздуха.

Скорость движения воздуха определяют по измеренным показателям температуры воздуха Т_в и величине Н_с, пользуясь таблицей или формулами.

Оборудование для проведения лабораторной работы приведено на рис. 2.1.

Рис.2.1. Установка и оборудование для лабораторной работы

Порядок проведения лабораторной работы

Лабораторная работа проводится в следующей последовательности.

Собрать установку согласно рис.2.1 и залить в чашку водяной бани примерно 150 см³ воды.

Включить нагреватель водяной бани в сеть и нагреть воду до 65-75 С. Температуру нагрева контролировать термометром для воды.

Поместить шаровую (цилиндрическую) емкость кататермометров в нагретую воду, что вызовет подъем спирта в капилляре кататермометра и после заполнения спиртом половины верхнего расширения капилляра извлечь его из воды и установить в исследуемое место.

Когда столбик опустится до первой температурной отметки (38º или 40ºС) включить секундомер, а когда он опустится до второй температурной отметки (35º или 33º), секундомер остановить и зафиксировать время " t " (сек), далее измерить температуру воздуха в месте проведения опыта " Т_в ".

Измерения по аналогичной схеме провести не менее 3 раз по «сухому» и «мокрому» кататермометру и результаты измерений занести в табл. 2.1.

Таблица 2.1.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

F=…… (Численное значение взять с обратной стороны шкалы кататермометра)

№ п/п	Время охлаждения, сек		Температура воздуха, С (Тв)	Охлаждающее действие атмосферы, мкал/см2.		Скорость воздуха, м/с	Примечание
	tс	tм		Нс	Нм
1
2
3
….
Среднее

Определяем охлаждающее действие атмосферы по «сухому» (Н_с) и «мокрому» (Н_м) кататермометру согласно формул

Н_с = F/t_c; H_м = F/t_м

где F - фактор кататермометра, мкал/см²  сек.

Вычисляем разность температур Т =36.5 - Т_в и отношение Н_с / Т по которому, пользуясь табл.2.2., определяем скорость воздуха.

Таблица 2.2.

ТАБЛИЦА ДВИЖЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА

Нс / Т	V, м/с	Нс / Т	V, м/с	Нс / Т	V, м/с
0.33	0.048	0.50	0.44	0.67	1.27
0.34	0.062	0.51	0.48	0.68	1.31
0.35	0.077	0.52	0.52	0.69	1.35
0.36	0.09	0.53	0.57	0.70	1.39
0.37	0.11	0.54	0.62	0.71	1.43
0.38	0.12	0.55	0.68	0.72	1.48
0.39	0.14	0.56	0.73	0.73	1.52
0.40	0.16	0.57	0.80	0.74	1.57
0.41	0.18	0.58	0.88	0.75	1.60
0.42	0.20	0.59	0.97	0.76	1.65
0.43	0.22	0.60	1.00	0.77	1.70
0.44	0.25	0.61	1.03	0.78	1.75
0.45	0.27	0.62	1.07	0.79	1.79
0.46	0.30	0.63	1.11	0.80	1.84

В заключение работы по полученным значениям Н_с, Н_м и данным, приведенным в табл. 2.2 определяем какая категория работ соответствует этим параметрам.

Сравнить полученные значения Н_с и Н_м с нормативными данными, приведенными в табл. 2.3.

Таблица 2.3.

НОРМЫ ОХЛАЖДАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ АТМОСФЕРЫ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ РАБОТ

№ п/п	Категория работ	Нс	Нм
1	Легкая работа	6	18
2	Работа средней тяжести	8	25
3	Тяжелая работа	10	30