Bartek Chojnacki Warszawa, dn. 12.11.2004 r.

Hanna Cyganik

Piotr Ciszewski

Marcin Drumiński

Radosław Dzieliński

Anna Juszczyk

Doświadczenie laboratoryjne nr 1 z dnia 9-ego grudnia 2004 r.

Pomiar wilgotności powietrza

• Wykonując owe doświadczenie, posługiwaliśmy się dwoma rodzajami psychrometrów - psychrometrem Augusta i psychrometrem Assmana.

Psychrometry (gr.) są przyrządami służącymi do pośredniego pomiaru wilgotności względnej powietrza. Składają się z dwóch termometrów: suchego i mokrego, zbiorniczek rtęci mokrego termometru jest owinięty tkaniną (batyst, flanelka, gaza) zwilżoną wodą destylowaną. Zwilżenie szmatki ma na celu obniżenie temperatury wskazywanej przez termometr mokry. Różnica ciśnień cząstkowych pary wodnej w warstwie granicznej jaki w dalszych warstwach powietrza powoduje parowanie wody z tkaniny. Różnica wskazań termometru suchego i mokrego nosi nazwę różnicy psychrometrycznej, która jest tym większa, im powietrze jest suchsze, a więc kiedy odparowanie wody z tkaniny jest intensywniejsze.

Istnieją dwa rodzaje psychrometrów: Assmanna oraz Augusta, których nazwy pochodzą od nazwisk ich konstruktorów.

Psychrometr Augusta jest przyrządem mniej skomplikowanym w porównaniu do psychrometru Assmanna. Składa się on z dwóch termometrów: suchego oraz mokrego owiniętego zwilżoną gazą. Gaza jest stale nawilżana za pomocą szklanego naczynia z wodą destylowaną. Wokół tkaniny w psychrometrze prędkość przepływu powietrza jest różna, w zależności od lokalnych warunków, dlatego wskazania jego są mało precyzyjne (błąd może dochodzić nawet do 15%). Mimo to przyrząd ten, ze względu na prostotę swojej budowy, jest powszechnie używany do pomiaru wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniach, których zachodzi naturalna konwekcja powietrza (której prędkość wynosi około 0,5 m/s).

Psychrometr Assmanna jest układem dwóch termometrów umieszczonych w metalowych osłonach, przez które powietrze przepływa i omywa termometry dzięki urządzeniu wentylacyjnemu (silniczek i wiatraczek).

Na podstawie temperatur wskazywanych przez umieszczone w psychrometrze termometry wilgotność powietrza wyznaczana jest za pomocą wzoru psychrometrycznego lub z tablic psychrometrycznych.

• Wizualizacja (dotyczy higrografów i higrometrów)

Czynność ta polegała na zasłonięciu otworów wentylacyjnych higrografu wilgotną tkaniną w celu sprawdzenia, czy przyrząd funkcjonuje poprawnie i ewentualnego wyskalowania go.

Dotyczy pomiarów dokonanych psychrometrem Assmanna

Tabela wyników i wykres zmian temperatury w czasie - pomiary uzyskane za pomocą psychrometru ASSMANNA
Tabela wyników:
czas [s]	0	30	60	90	120	150	180	210	240	270
tmokry [°C]	21	19	17	16,3	16,3	16,2	16,2	16,2	16,2	16,2
tsuchy [°C]	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21

• Dla ustabilizowanej wysokości temperatury wyznaczamy z tabeli kąt 

t_mokry = t_m = 16,2 C (T = 289,2 K)

t_suchy = t_s = 21 C (T= 294,0 K),

 = 58%

• Z barometru odczytaliśmy następującą wartość ciśnienia atmosferycznego panującego w sali laboratoryjnej

p_otoczenia = p_ot =1020 hPa = 0,102 MPa, gdzie błąd odczytu wynosi  1 hPa

• Zadanie 5.4

t_s=294,0K

t_s=289,2K

T_s-T_m=4,8K

 = 58%

P = 0,102Mpa

Ppw nas=0,0025Mpa

Wilgotność powietrza wynosiła 0,009

• Zadanie 5.5

Z teorii wilgotnego termometru otrzymuje się zależność:

a)

c=0,25 m/s

b)

• Zadanie 5.6

Dotyczy pomiarów dokonanych psychrometrem Augusta

Tabela wyników i wykres zmian temperatury w czasie - pomiary uzyskane za pomocą psychrometru AUGUSTA
Tabela wyników:
czas [s]	0	30	60	90	120	150	180	210	240	270	300	330	360	390	420	450	480	510	540
tmokry [°C]	22	22	21	21	20,5	20	19,9	19,5	19,2	19	18,9	18,5	18,1	18	18	17,8	17,3	17,1	17
tsuchy [°C]	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21	21

A-stała psychrometryczna

p-ciśnienie barometryczne

ciśnienie pary wodnej nasyconej w temp. Termometru mokrego

-jw. Tylko termometr suchy

• Dla ustabilizowanej wysokości temperatury wyznaczamy z tabeli kąt :

t_mokry = t_m =290K

t_suchy = t_s =294K

 =0,65

• Z barometru odczytaliśmy następującą wartość ciśnienia atmosferycznego panującego w sali laboratoryjnej:

p_otoczenia = p_ot =1020hPa = 0,102Mpa

• Zadanie 5.4

(z tablic)

(z tablic)

Zawartość wody w powietrzu:

Błędy odczytu:

Z barometru ΔP=1hPa

Z termometru ΔP=1°C

Dyskusja błędów:

Błąd pomiarowy Δϕ przyjmujemy błąd maksymalny średniej wilgotności względnej

Δϕ=

Δϕ=
błąd bezwzględny

błąd względny:

błąd procentowy wynosi 3%

Wnioski: pomimo używania psychrometru Augusta, gdzie błąd pomiarowy wynosi nawet do 15%, błąd w naszym doświadczeniu wyniósł jedynie 3% co mogło być spowodowane niedokładnością odczytu z termometru, lub niezamierzonym napływem ciepłego powietrza, którego źródłem był człowiek.

---