Fizikadan praktikum
Download 104 Kb. Pdf ko'rish
|
Nazariy qism Atmosferada suv havzalari va yer sirtida bo‘ladigan bogManish tufayli ham m a vaqt m a’lum m iqdor suv bug1 lari mavjud b o ‘ladi. Shuning uchun havo ham m a vaqt nam bo ‘ladi. N am lik absolut qiym at jih a td a n ham , to ‘yinish darajasi jihatdan ham o ‘zgarib turishi mum kin. Havo namligi absolut namlik, maksimal namlik, nisbiy namlik, shuningdek, shudring nuqtasi deb ataluvchi kattaliklar bilan xarakterlanadi. Havoning absolut namligi deb, berilgan haroratda havoning birlik hajmida mavjud b o ‘lgan suv bug‘ining massasiga son jih a t dan teng bo‘lgan fizik kattalikka aytiladi. Odatda, uni kg/m 3, g /m 3 birliklarda o ‘lchanadi. Bug‘ning zichligi va bosim i o 'za ro proporsional kattaliklar b o ‘lgani uchun (p = p/и RT, p — bug‘ bosim i, p — uning zichligi; /л — m olekular massasi; R — universal gaz doimiysi; T — absolut harorat) absolut nam lik ko‘pincha bug‘ning mm sim. ust. da ifodalangan elastikligi — paisial bosim bilan o ‘lchanadi. H ar qanday harorat uchun absolut nam iikning biror pm m ak simal qiymati mavjudki, u berilgan haroratda havoni to ‘yinti- ruvchi suv bug‘ining elastikligiga teng b o ‘ladi. Havoning quraq yoki nam ekanligini sezish absolut namlikka emas, balki nisbiy namlikka bog'liq. Nisbiy nam lik deb, berilgan haroratdagi p a absolut nam iik ning shu haroratdagi uning p m maksimal qiymatiga bo ‘lgan nis- batiga aytiladi. Nisbiy namlik foizlarda ifodalanadi. Ta’rifga ko‘ra, nisbiy namlik /"quyidagicha ifodalanadi: F = (pa/ p m) 1 0 0 % . (2 .3 .1 ) Agar to ‘yinm agan bug‘ o ‘zgarmas bosim ostida asta-sekin soviy borsa, u m a’lum haroratga yetganda to ‘yingan bug‘ga aylanadi. H avoda mavjud bo ‘lgan suv bugMarining to'yinish harorati shudring nuqtasi deyiladi. Havoning namligi yoki shudring nuqtasi psixrcm etrik usul bilan aniqlanadi. Ikkala holda ham jadval m a’lum otlaridan foydalaniladi. H av o n in g nam lig i m axsus a sb o b la r — p six ro m e tr va gigrom etr yordam ida aniqlaniladi. N am likni o ‘lchashda ish- latiladigan psixrom etrlam ing bir necha turi mavjud b o ‘lib, ular- d an A vgust p s ix r o m e tr i b ila n A ssm an p s ix r o m e tr i keng qo‘llaniladi. Havoning namligi ni psixrometr yordamida aniqlash usuli eng ko‘p tarqalgan usuldir. Uning mohiyati quyidagicha: ikkita bir xil term om etr bir havo oqim ida turgan b o ‘lsa, ulaming ko‘rsa- tishlari b ir xil bo‘lishi tabiiy. Agar term om etrlardan birining suyuqlik (simob)li rezervuari ham m a vaqt ho'l, masalan: h o ‘l doka bilan o ‘rab qo‘yilgan bo ‘lsa, term om etrlarning ko‘rsatish- lari turlicha bo‘lib qoladi. Dokadan suvning bugManib turishi tufayli ho‘l term om etr quruq term om etrga qaraganda pastroq haroratni ko‘rsatadi (rezervuardagi suyuqlikning ichki energiyasining bir qismi dokadan suvning bug‘lanish issiqligiga sarf bo‘lgani sabab- li harorat pasayadi). Atrofdagi havoning namligi qancha kam bo‘lsa, suvning bug‘lanishi shuncha tezroq bo‘ladi va ho ‘l term om etr shuncha pastroq haroratni ko‘rsatadi. H o‘l term om etm ing ko‘rsa- tishi tt — quruq term om etm ing ko‘rsatishini t2 deb belgilaylik. B uglanishda suv bug‘lari o ‘zi bilan olib ketayotgan issiqlik m iq- dori bilan term om etr rezervuariga (orqaga qaytib) tushayotgan suv b u g ‘la rin in g b e ra y o tg a n issiq lik m iq d o ri o ‘rta s id a te rm o d in a m ik m u v o z a n a t v u ju d g a k e lm a g u n c h a , h o ‘l termometming harorati pasava boradi. Termodinamik muvozanat ro‘y berganda rezervuarga kelib tushayotgan issiqlik miqdori Q, ho‘1 term om etr rezervuari sirti (S) haroratlar farqiga (t{ - t j ham da rezervuariarga qaytayotgan suv molekulalarining issiqlik buisli vaqli т ga lo*g‘ri proporsional, ya’ni: Q = c S (i, - t , (2.3.2) Ijtniila: r proporsionallik koeffitsiyenti. M uvozanat hoiatda Q. issitjlik miqdori h o ‘l term o m etr rezervuari siitidan suvning biig'lanishida sarflanadigan Q2 issiqlik miqdoriga teng b o ’ladi. i vaqt oralig'ida temnometr rezervuari sirtidan bug‘lanayotgan suvning massasi D alton qonuniga binoan quyidagi ifodadan aniqlanadi: m = cr S ■ (pm- p j - t/H . (2.3.3) Bunda: p m to ‘yintiruvchi suv bug‘ining bug‘lanuvchi suyuqlik haroratidagi, ya’ni tI haroratidagi elastikiigi; p a — havodagi suv bug‘ining elastikiigi; H — havo atmosferasining bosimi; c , — havo o aim in in g tezligiga b o g ‘liq b o ‘lgan p ro p o rsio n a ilik koeffitsiyenti. Agar suvning solishtirma bug‘lanish issiqligini л bilan belgi- lasak, u holda Q2 issiqlik miqdori uchun Q2 - Я ■ r\m = cl ■ S ■ X ■ (pm - p j ■ t/ H (2.3.4) ifodani yozishimiz m um kin Q, = Q ^boiganda с ■ S ■ (t2 - t ) ■ г = cr S ■ л • (pm- p j ■ t / H bo‘ladi. Bundan P a = P m ~ c ' N ‘ ( * 2 ~ t M c i ' A (2.3.5) ekanligi kelib chiqadi. c/c/X =A deb olamiz. A kattalik ishlatila- yotgan asbobning doimiysi bo‘lib, uning qiymati asosan havo oqimining tezligiga bog'liq bo’ladi va tajribadan topiladi. Shunday qilib, havoning absolut namligi quyidagiga teng: P a ~~ P m ~ A N ( {2 ' V (2.3.6) K o'pgina hollarda oddiy sharoit uchun A ning qiym ati 0 ,000 66 2 (A — 0,000662) keltirilgan. Bunga k o ‘ra, absolut namlikni hisobiash formulasi quyidagicha b o ‘ladi: p a = p - 0,000662 (t2 - tjH . Quyida A ning boshqa hollardagi ayrim qiymatlari keltirilgan: A = 0,00128 — kichik xonada qatlamlari harakatlanmaydigan havo namligini aniqlash uchun; A — 0,00100 — katta xonada havo qatlamlari kam harakatia- nadigan havo namligini aniqlash uchun; A = 0,00090 — ochiq joyda shamol b o ‘lmagan vaqtdagi havo namligini aniqlash uchun; A = 0,00079 — ochiq joyda qattiq shamol boMmagan vaqtdagi havo namligini aniqlash uchun; A — 0,00080 — ochiq joyda qattiq shamol boMmagan vaqtda va harorat 0” dan yuqori (/, > 0°) boMganda havo namligini aniqlash uchun; A = 0,00069 — ochiq joyda qattiq shamol boMmagan vaqtda va harorat 0° dan past ((/;<0°) boMganda havo namligini aniqlash uchun. Absolut namlikning gigrometrdan olingan qiymatiga ko‘ra Av gust psixrometri uchun A ning qiymati: А = ( р я - р а ) / т 2 - (1) (2.3.7) formuladan topiladi. p a — absolut namlikni aniqlash uchun berilgan haroratdagi absolut namlikning maksimal qiymatini (p m) bilish kerak. p m ning qiym ati hoM te rm o m e tr k o 'rsa ta y o tg a n h aro ratd ag i to ‘yingan suv bugMning elastikligi boMib, uning qiym ati jadvaldan olinadi. Bu vazifani bajarishda ishlatiladigan Assman psixrometri ni rig (ventilyatorli yoki aspiratorli psixrometrning) tuzilishi 2.3.1- rasmda tasvirlangan. Assman psixrometri ikkita bir xil term om etrdan iborat boMib, ulam ing sharcha (rezervuar)lari atrofdagi jism larning nurlani- shidan saqlash maqsadida ikki asosi ochiq ikki qatlam devorli metall naylam ing ichiga joylashtirilgan. Term om etrlardan biri- ning sharchasiga yupqa batist o ‘ralgan boMib, bu batistning uchi stakandagi distillangan suvga botirilib hoMlanadi va uni qayta suvdan ko‘tarib qo'yiladi. T ennom etr sharchalari atrofidan havo oqib o 'tish tezligining birday boMishi asbobning yuqori qism ida joylashtirilgan ventilyator yordamida amalga oshiriladi. Quruq ter m om etr xonadagi havoning haroratini ko‘rsatadi. HoM term o m etm ing sharchasiga o ‘rah q o ‘yilgan batistdan suv bugManib turishi tufayli bu term om etm ing ko ‘rsatishi quruq term om etr ko‘rsatadigan haroratdan past bo'ladi. Atrofdagi havoning n am ligi qancha kam bo ‘lsa, bug‘lanish shuncha tezroq bo ‘ladi va ho‘] term om etr shuncha past haroratni ko‘rsatadi. lkkala term om etr ko‘rsatgan haroratlam ing ayirmasi havoning namligini xarak- teriaydi. 2.3.2- rasm da Avgust statsionar psixrometrining ko‘ri- n ish i tasv irla n g an . U ning ish la sh p rin s ip i h am A ssm an psixrometriniki kabi bo ‘ladi. Ishni bajarish tartibi 1. H o ‘l term om etm ing sharchasiga o ‘ralgan batistning uchini stakandagi distillangan suvga tushirib ho‘llab olinadi. So‘ng stakan pastroqqa tushirib qo‘yiladi. 2. Ventilyalor tok manbaiga ulanib ishga tushiriladi. 3. H o‘l term om etm ing ко rsatishi biror haroratga kelib to ‘xta- gach (bu orada 4—5 minut o‘tadi), quruq va ho‘l temiometrlarning ko‘rsatishlari yozib olinadi. 4. Barometrdan foydalanib, N atmosfera bosimi yozib olinadi. 5. H o ‘l term om etr harorati 11 ga mos kelgan p m to'yingan bug 4 elastikligini to'yingan suv bug‘i elastikligining haroratga bog‘liqligini ifodalovchi jadvaldan topib yozib olinadi. 6 . (2.3.6) formulaga asosan Pa absolut namlik hisoblanadi. 7. (2.3.1) formulaga asosan nisbiy nam lik hisoblanadi. 8 . Tajriba kamida 5—6 marta takrorlanadi. 9. Psixrometrik jadvaldan foydalanib, quruq va h o ‘l term o- m etrlam ing ko‘rsatishiga mos k elg an ^ nisbiy nam lik topiladi va uni tajriba natijasi bilan taqqoslanadi. 10. О lchab va hisoblab topilgan natijalar 2.3.1-jadvaiga yoziladi. 2.3.1- j a d v a l T a r til) nomeri t ; с T°C p mm * 71 sim ust N mm sim ust P. nun. sim ust /% 1. 2. 3. 4. 5. O'rtacha M ustaqil tayyorlanish uchun savollar 1. Namlik qanday kattaliklar bilan xarakterlanadi? 2. To'yingan va to ‘yinmagan bug‘ deganda nimani tushunasiz? 3. Avgust psixrometri bilan Assman psixrometri orasida qan day farq bor? 4. Psixrometrik jadvaldan qanday foydalaniladi? 5. Psixrometrik doimiyning birligi nima? 6. Agar psixrometrning ikkala termometri bir x il qiymatni k o ‘rsatsa, havoning nisbiy namligi qanday b o ‘ladi? 7. Absolut namlik о zgarmagan holda havo haroratini pasay- tirsak. termometrlar ко ‘rsatishidagi haroratlarfarqi qanday о ‘zga- radi? Hisoblash algoritmi Bu laboratoriya ishini bajarganda o ‘tkazilgan tajribalardan quruq ( t) va h o ‘l ( tt) term om etrlarning ko‘rsatishlari yozib olinadi (2.3.2- jadval). 2.3.2- jadval № 1 2 3 . . . n t.i l2 t , . . . и *12 *,3 *» p — p H- A(tt - tfj)H — form uladan qolgan kattaliklam ing qiymatlari jadvaldan yozib olinib, quyidagi hisoblashlar bajari ladi: p. = p m - A(tt - t ) H — formuladan havoning absolut namligi qiymatlari; Pi S' = ‘^ _i00% — fo rm u lad an h av o n in g nisbiy n am ligi qiymatlari; n I * В = — — — ifodadan o ‘rtacha qiymat; П ABt = |S - S(| — ifodadan hisoblashning absolut xatoligi; n z * . AB = —— — ifodadan o'rtacha qiymat; П A В D = -=- 100% — ifodadan hisoblashlarning nisbiy xatoligi to piladi va natijalar 2.3.3- jadvalga yoziladi. 2.3.3- jadval. i / , ( K) / J K ) N (Pa) Pm (Pa) P, (Pa) В i AB D - Л-Л -100% В 1. 2. 3. n <дв> Bu hisoblashlam i EH M da bajarish uchun yuqoridagi ifoda- lardagi kattaliklami lotin alfavitidagi harflar bilan quyidagicha belgilab olamiz: i = I, Ph = PM, t = T\(J), tu = T2(l), H = PA. PI - absolut namlik, F — nisbiy namlik. Hisoblash dasturi 10 REM Havoning nisbiy namligini Assman psixrometri yordamida aniqlash. 20 REM t l — quruq term om etm ing ko‘rsatishi; t2 — h o ‘l term om etm ing ko‘rsatishi; PA — atm osfera bosimi; PM — to ‘ymgan bug 1 bosimi haroratga qarab o ‘zgaradi. 30 IN P U T N, PM ' * 32 DATA .00066,101.6E 03 34 READ A,P 40 FO R 1=1 TO N 45 IN P U T T1(I), T2(l) 50 NEXT 1 55 FOR 1=1 TO N 60 D T(I)=T1(1)-T2(1) 65 P(I)=PM -A *PA *D T(I) 68 P=P+P(1) 70 N EX T 1 75 P 1 = P /N 81 F=P1* 100/PM 87 PR IN T «Havoning nisbiy namligini Assman psixrometri yordamida aniqlash.» 88 PR IN T «------------------------------------------------------------ » 89 PRINT «А=»;A,«Atmosfera bosimi PA=»;PA,,,«To‘yingan bug‘ bosimi RM =»;PM 90 PR IN T «---------------------------------------------------------- 91 PR IN T «I «;» t l «;» t2 «;» p(I)» 92 PR IN T «---------------------------------------------------------- 94 FOR 1=1 TO N 96 PR IN T I: 98 PR IN T U S IN G « # # # # # .# «;T1(I),T2(I); 99 PR IN T U S IN G « # # # # # # # .# # # «;P(I) 100 N EX T I 102 P R IN T «------------------------------------------------------------ » 104 PR IN T «Absolut nam lik»;PI,«Nisbiy namlik»;F 106 EN D Ushbu hisoblashlar «EXCEL» dasturida quyidagicha bajariladi: Havoning nisbiy namligini Assman psixrometri yordamida aniqlash A В с D E I T T1 D t P 1 . = abs(al-a2) =PM -0.008*PA*D Y 2. 3. 4. 5. T 1-, T2-, PA — atmosfera bosimi; PM — to ‘yingan bug' bosimi; D Y — harorat farqining o ‘rtachasi. 4-laboratoriya ishi. SUYUQLIKLARNING ICHKI ISHQALANISH KOEFFITSIYENTINI STOKS U SU L I BILAN ANIQLASH Kerakli asbob va materiallar. 1. Tekshirilayotgan suyuqlik solingan silindrsimon shisha idish. 2. Q o'rg'oshin va p o'lat sharchalar. 3. Mikrometr. 4. Masshtabli chizg'ich. 5. Sekundomer. lshning maqsadi. Qovushqoq suyuqlikda sharchalaming tushishi orqali suyuqlikning qovushqoqlik koeffitsiyenti ni tajribada aniqlash. Nazariy qism H ar qanday suyuqliklaming bir qatlami ikkinchi qatlamiga nisbatan harakatlanganda, ular orasida ishqalanish kuchlari hosil bo'ladi. Tezroq harakat qilayotgan qatlam tezlashtiruvchi kuch bilan sekin harakat qilayotgan qatlamga ta ’sir etsa, aksincha, sekinroq harakat qilayotgan qatlam tezroq harakat qilayogan qatlamga sekinlashtiruvchi kuch bilan ta ’sir qiladi. Bu kuch o‘zaro harakatlanuvchi suyuqlik qatlamlarining sirtiga urinma ravishda yo‘nalgan bo‘ladi. Tajribalar ishqalanish kuchi tekshirilayotgan qatlamlar yuza- siga va qatlamlar orasida tezliklar qanchalik tez o ‘zgarishiga bog‘- liq ekanini ko‘rsatadi. Bir-biridan x m asofada b o ‘lgan ikki qatlam mos ravishda v2 va Uj tezlik bilan oqayotgan b o ‘lsa (2.4.1- rasm ), tezliklar farqi Ди = l >2 - Uj boTadi. Qatlamlar orasidagi masofa oqish tezligiga tik yo‘nalishda oli nadi. Bir qatlamdan ikkinchi qatlamga o‘tganda tezlikning qanchalik tez o ‘zgarishini ko‘rsatuvchi kattalik (До /А х) tezlik gradiyenti deyiladi. _____ * D em ak, tezlik g rad i- ---------------------------------- --------- j yenti oqish tezligiga tik ,. yo‘ nalishda bi rlik qatlamda ^ tezlikning o ‘zgarishiga teng _____ A ekan. Gradiyent tezlikning -------------------------------------------- 1 1 ortish yo‘nalishida olinadi. _ . , N y u t o n ic h k i 2.4.1-rasm. ■ . , . • . ■ n is h q a la n is h k u c h i Fish tezlik gradiyenti (Д v /A x ) va ishqalanuvchi qatlam yuzasi i ’ga proporsional b o ‘lishini ko‘rsatdi, ya’ni F = rjS (du/dx). (2.4.1) Suyuqlikning xususiyatiga bog‘liq bo‘lgan kattalik 77 ga su yuqlikning ichki ishqalanish koeffitsiyenti yoki yopishqoqlik koeffitsiyenti deyiladi. Formula (2.4.1) dan tj = F /(S (d v/d x )). (2.4.2) Bunda S (du /dx) =1, desak 77 = F b o ‘ladi. D em ak, ichki ishqalanish koeffitsiyenti qiym at jih atid an tezlik gradiyenti bir birlikka teng b o ‘lganda birlik yuzada hosil b o ‘lgan ichki ishqalanish kuchiga teng bo‘lar ekan. Ichki ishqalanish koeffitsiyenti ning birligi SG S sistem asida Puaz qabul qilingan. ! Puaz tezlik gradiyenti 1/s b o 'lg an d a 1 sm 2 yuzaga 1 d ina kuch bilan t a ’sir eta oladigan suyuqlikning ichki ishqalanish koeffitsiyentidir. ST sistemasida ichki ishqalanish koeffitsiyentining birligi h ] = l [ # ' s/m 2] =1 [Pa.s\. Suyuqliklarning ichki ishqalanish koeffitsiyenti suyuqlik tabiatiga bog'liq bo ‘lib, haroratning ortishi bilan kamayadi. Bu ishda ichki ishqalanish koeffitsiyenti Stoks usuli bilan, ya’ni suyuqlik ichida pastga tom on harakatlanuvchi sharchani kuzatish bilan aniqlanadi. Sharcha ham m a tomoni suyuqlikka tekkan holda atrofida havo pufakchalari bo'lm asdan, ortidan uyurma hosil qilmasdan erkin tushayotgan bo'lsin. U holda sharchaga quyidagi kuchlar ta ’sir qiladi: 1. O girlik kuchi: P = mg = 4nr3p^g/3 (2.4.3) Bunda: r — sharchaning radiusi; p2— sharchaning zichligi; g — erkin tushish tezlanishi 2. Itarish kuchi. Arximed qonuniga asosan bu kuch sharcha siqib chiqargan suyuqlik og‘irligiga teng bo ‘ladi: ' F a = 4n?Plg/3. (2.4.4) Bunda: p, — suyuqlik zichligi 3. Sharcha harakatiga qarshilik kuchi. Bu kuch suyuqlikning ichki ishqalanishi tufayli vujudga keladi. Stoks qonuniga binoan bu kuch F = 6nrrju (2.4.5) ifodadan topiladi. Bunda: u — sharchaning tushish tezligi. Jism yopishqoq m uhit ichida harakat qilganida qarshilik vu judga keladi. Suyuqlikning jismga bevosita tegib turgan qatlami uning sirtiga yopishib oladi va u bilan birga harakatlanadi. Bu qatlam o‘z harakatini qo'shni qatlamlarga beradi. Sharcha kichik va uncha katta b o ‘lm agan tezlik bilan tushayotgan bo ‘lsa, bu qatlam lar uyurmasiz bir tekisda harakat qiladi. Sharchaga ta ’sir qiluvchi kuchlar b ir to ‘g‘ri chiziq b o ‘ylab, ya’ni og‘irlik kuchi pastga qarab, suyuqlikning ko'tarish kuchi va qarshilik kuchlari yuqoriga qarab yo‘naladi (2.4.2- rasm ). Bu kuchlam ing teng ta ’sir etuvchisi P - FA - F — Fr (2.4.6) Sharchaning tushish tezligi ortishi bilan Stoks formulasiga asosan, unga proporsional ravishda suyuqlikning qarshilik kuchi ham ortib boradi. Sharchaning tezligi m a’lum bir qiymatga yetganda k uchlam ing teng t a ’sir etuvchisi nolga { F = 0 ) teng bo‘lib qolganda sharcha o ‘z inersiyasi bilan tekis harakat qila boshlaydi, ya’ni: 0 = P - F A- F . (2.4.7) b o ‘lganda. Tenglik (2.4.7) ga (2.4.3), (2.4.4) va (2.4.5) dan qiym atini q o ‘yib, ichki ishqalanish koeffitsiyenti (r|) ni aniqlaymiz: ( 4 /3 )n r,p g - (4/3)nr^pjg - 6nrr\v = 0; (4/3)nr3g (p 2 - p ) = 6 n r T ju ; 2.4.2-rasm. V = ((V 9 ) ■ (p2 - p ) g r 2) / v . (2.4.8) Sharcha suyuqlikda L m asofani t vaqtda bosib o ‘tsa, uning h arak at tezligi и = L / t b o ‘ladi: bu m asofani (2 .4 .8 ) ga q o ‘ysak: j] = ((2 /9 ) ■ (p2 - p ) tgr2) / L (2.4.9) bo'ladi. Formula (2.4.9) da p^ p t va g lar o ‘zgarmas bo‘lgani uchun A = 2 (p2 - p ) g /9 (2.4.10) deb belgilasak, natijaviy formula quyidagi ko‘rinishga keladi: Ilniul.iii /• sh;ircli;iiimg iiicliusi; / — uning tushish vaqti; L — .luii 11.1 suyut|likda ickis harakati davomida /“vaqt ichidabosib o‘tgan nuisoia. Download 104 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling