Determinarea vitezelor mici ale aerului
Viteza mișcării aerului la locul de muncă este unul din parametrii esențiali ai condițiilor meteorologice.
Se știe că pentru măsurarea sa sunt utilizate anemometre - cupe și palete. Cupele sunt utilizate pentru măsurători de viteze mari (până la 35 m / s) și în condiții de schimbare frecventă sau turbulențe a curenților de aer. Când se măsoară viteze în intervalul 0,5-10 m / sec, se utilizează anemometre de aripă.
Pentru măsurarea vitezelor reduse (<0,5 м/сек) применяют микроанемометры, электроанемометры и кататермометры.
Scopul muncii
Familiarizarea studenților cu dispozitivul și o tehnică de măsurare a vitezei mici de mișcare a aerului cu ajutorul catamometrelor.
Un catotermometru este un termometru de alcool cu un rezervor cilindric sau sferic la partea inferioară, care trece în capilar cu o extindere în partea superioară.
Scala cateterului este gradată de la 35 la 38 0 C într-un instrument cilindric și de la 33 la 40 0 C într-o bilă, astfel încât punctul mediu al scalei să fie de 36,5 ° C.
Acțiunea catamometrului se bazează pe răcirea rezervorului său, în funcție de condițiile meteorologice ale mediului, în special viteza de mișcare a aerului.
Ordinea de executare a muncii
Înainte de observații, cateterul este scufundat în apă cu o temperatură de 65-75 ° C și îl menține până când alcoolul umple aproximativ jumătate sau puțin mai mult decât expansiunea superioară a capilarului.
În același timp, asigurați-vă că nu există bule de aer în tubul capilar. Apoi, cateterul este șters cu grijă și suspendat vertical în zona studiată astfel încât să nu se leagă.
După ce ați instalat cateterul, monitorizați răcirea acestuia și notați timpul t de pe cronometru, timp în care catamarul se va răci de la temperatura T1 la T2. Temperaturile T1 și T2 trebuie să fie alese astfel încât
și anume este posibil să se observe răcirea cataramei de la 40 la 33 ° C, de la 39 la 34 ° C, de la 38 la 35 ° C.
Cu fiecare scădere a temperaturii de la 38 la 35 ° C, catetermetrul pierde o cantitate constantă de căldură.
Pentru fiecare instrument, un factor F este determinat prin calibrare preliminară, care determină transferul de căldură în millialori de la 1 cm2 de suprafața rezervorului inferior la răcirea indicată a catametrului. Valoarea lui F este indicată pe instrument.
Constanta catametrului F, care determină valoarea transferului de căldură la răcirea cu 1 ° C, este
În funcție de condițiile externe (temperatura aerului și mobilitatea acestuia), viteza de răcire a unui catothermometru uscat este diferită. Cunoscând timpul t în timpul căruia a avut loc răcirea, este posibil să se determine forța de răcire a aerului H prin împărțirea factorului φ cu timpul t; cantitatea de căldură pierdută de catotermometru în condițiile atmosferice date pe unitatea de timp.
În cazul în care se observă răcirea cateterului de la T1 = 38 ° C la T2 = 35 ° C, valoarea forței de răcire H se calculează cu formula:
Când se observă răcirea cateterului de la T1 = 40 la T2 = 33 (sau de la T1 = 39 la T2 = 34 ° C), H se calculează cu formula:
În toate cazurile, este necesar să se efectueze 3-5 măsurători și să se calculeze valoarea medie.
Pentru a determina viteza mișcării aerului, este necesar să se cunoască diferența Q între temperatura medie a instrumentului în timpul experimentului (36.5) și temperatura medie a aerului
unde Q1 - temperatura aerului, măsurată la începutul experimentului, 0 ° C
Q2 - temperatura aerului, măsurată la sfârșitul experimentului, 0 C
Apoi, raportul H / Q este determinat și, conform tabelului 1, valoarea corespunzătoare a vitezei aerului V.
Când lucrați cu un catamometru cilindric pentru a determina viteza de mișcare a aerului, puteți utiliza următoarele formule:
Să presupunem că se observă o scădere a înălțimii coloanei de alcool din diviziunea 40 în diviziunea 33. Timpul de decădere este de 4 min 16 sec (256). Temperatura medie a aerului în timpul experimentului este
Aceasta înseamnă că Q = 36,5-22 = 14,5 0 С
Fie factorul de catattermetru F = 621, apoi catattermetrul constant Φ = 621/3 = 207. Calculați mărimea forței de răcire a aerului
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: