3.Аспирационный психрометр Ассмана.

Психрометр Ассмана состоит из двух одинаковых ртутных термометров 1 и 2 (рис.4), закрепленных в специальной оправе 3. Каждый из термометров имеет шкалу с рабочей частью от –30⁰ до +50⁰. Цена деления шкалы 0,2⁰С. Резервуары термометров помещены в двойную трубчатую защиту с воздушной прослойкой, которая предохраняет термометры от нагревания Солнцем. С этой целью трубы никелируются и тщательно полируются. Трубки 4 соединены с трубкой главного воздухопровода 5, помещенной между термометрами и верхним концом сообщающейся с аспиратором 6. Аспиратор состоит из вентиляторного диска с часовым механизмом, закрытым колпаком 7. Пружина механизма заводится посредством ключа 8. Резервуар правого термометра обернут тканью (батистом) и перед работой смачивается чистой дистиллированной водой при помощи пипетки, вводимой в трубку 9.

Вращением вентилятора в прибор засасывается воздух, который обтекая резервуары термометров, проходит по главному воздуховоду к аспиратору и выбрасывается последним наружу через имеющиеся прорези. Вода, которой смочен резервуар «влажного» термометра, испаряется, в результате чего происходит охлаждение резервуара. Масса воды, испаряющейся в единицу времени с поверхности батиста, зависит от степени насыщения воздуха водяными парами ρ_н ρ, от скорости движения воздуха V, от площади поверхности батиста S и атмосферного давления ρ₀:

m= k(v) ,

где k(v) – коэффициент пропорциональности, зависящий от скорости воздуха. На испарение массы воды m требуется количество тепла

Q = mL = k(v),

где L – удельная теплота парообразования.

Очевидно, что температура воды, смачивающей батист, будет понижаться до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие: потеря тепла при испарении будет компенсироваться притоком тепла при нагревании мокрого батиста более теплым воздухом. Приток тепла в единицу времени пропорционален площади смоченной поверхности S и разности температур «сухого» и «влажного» термометра t₁ – t₂:

Q^/ = f(v) S(t₁ – t₂),

где f(v) – коэффициент пропорциональности, зависящий от скорости потока воздуха. Температура перестанет понижаться, когда Q = Q^/, то есть:

k(v)= f(v) S(t₁ – t₂),

отсюда

ρ= ρ_н - .

Скорость вращения вентилятора постоянна, поэтому остается постоянной и скорость потока воздуха. Следовательно, величина

А= .

Из последних формул следует: ρ= ρ_н-А ρ₀(t₁- t₂),

откуда

Величина А называется постоянной психрометра.

4. Порядок выполнения работы

1. Подготовить психрометр Ассмана к работе: смочить водой обернутой батистом резервуар правого – «влажного» - термометра и завести пружину механизма аспиратора.

2. Измерить температуру «сухого» и «влажного» термометров (t₁ и t₂). Обратить внимание на то, что температура «влажного» термометра сначала понижается, а затем начинает повышаться. В качестве t₂ следует взять минимальное значение температуры. Проделать не менее пяти опытов.

3. Для каждого опыта подсчитать разность температур t₁ - t₂ и по таблице 2 найти относительную влажность воздуха r.

4. По таблице 3 найти давление насыщенного пара p при температуре t₁ и рассчитать упругость водяных паров в лаборатории p.

5. Рассчитать дефицит влажности D. По лабораторному барометру определить атмосферное давление и рассчитать постоянную психрометра А.

6. Результаты расчетов занести в таблицу 1. Оценить погрешность.