Töö nr. 2. Õhurõhu, temperatuuri ja õhuniiskuse määramine.(2013)

Σχετικά έγγραφα
Planeedi Maa kaardistamine G O R. Planeedi Maa kõige lihtsamaks mudeliks on kera. Joon 1

Temperatuur ja soojus. Temperatuuri mõõtmise meetodid. I. Bichele, 2016

HAPE-ALUS TASAKAAL. Teema nr 2

Funktsiooni diferentsiaal

4.2.5 Täiustatud meetod tuletõkestusvõime määramiseks

1. Õppida tundma kalorimeetriliste mõõtmiste põhimõtteid ja kalorimeetri ehitust.

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

Geomeetrilised vektorid

ATMOSFÄÄRI- JA MEREFÜÜSIKA ALUSED. Loengukonspekt. I osa

Vektoralgebra seisukohalt võib ka selle võrduse kirja panna skalaarkorrutise

Eessõna 7 Maa atmosfäär 11 Pilvede olemus, tekkimine ja tähtsus 16 Pilvede klassifitseerimine, süstemaatika ja omavahelised seosed 26

Lokaalsed ekstreemumid

ITI 0041 Loogika arvutiteaduses Sügis 2005 / Tarmo Uustalu Loeng 4 PREDIKAATLOOGIKA

1. Soojuskiirguse uurimine infrapunakiirguse sensori abil. 2. Stefan-Boltzmanni seaduse katseline kontroll hõõglambi abil.

Keemia lahtise võistluse ülesannete lahendused Noorem rühm (9. ja 10. klass) 16. november a.

Eesti koolinoorte 43. keemiaolümpiaad

Kompleksarvu algebraline kuju

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED LEA PALLAS XII OSA

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED, ÜLESANDED LEA PALLAS VII OSA

Vektorid II. Analüütiline geomeetria 3D Modelleerimise ja visualiseerimise erialale

Jätkusuutlikud isolatsioonilahendused. U-arvude koondtabel. VÄLISSEIN - COLUMBIA TÄISVALATUD ÕÕNESPLOKK 190 mm + SOOJUSTUS + KROHV

Energiabilanss netoenergiavajadus

Ruumilise jõusüsteemi taandamine lihtsaimale kujule

6. ATMOSFÄÄRI JA MERE VERTIKAALNE TASAKAAL 6.1. Atmosfääri vertikaalne tasakaal

2017/2018. õa keemiaolümpiaadi piirkonnavooru lahendused klass

Kehade soojendamisel või jahutamisel võib keha minna ühest agregaatolekust teise. Selliseid üleminekuid nimetatakse faasisiireteks.

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

Sissejuhatus mehhatroonikasse MHK0120

HSM TT 1578 EST EE (04.08) RBLV /G

PLASTSED DEFORMATSIOONID

KEEMIAÜLESANNETE LAHENDAMISE LAHTINE VÕISTLUS

9. AM ja FM detektorid

Ehitusmehaanika harjutus

Teaduskool. Alalisvooluringid. Koostanud Kaljo Schults

28. Sirgvoolu, solenoidi ja toroidi magnetinduktsiooni arvutamine koguvooluseaduse abil.

8. KEEVISLIITED. Sele 8.1. Kattekeevisliide. Arvutada kahepoolne otsõmblus terasplaatide (S235J2G3) ühendamiseks. F = 40 kn; δ = 5 mm.

2.2.1 Geomeetriline interpretatsioon

4. KEHADE VASTASTIKMÕJUD. JÕUD

2-, 3- ja 4 - tee ventiilid VZ

I. Keemiline termodünaamika. II. Keemiline kineetika ja tasakaal

Smith i diagramm. Peegeldustegur

KORDAMINE RIIGIEKSAMIKS V teema Vektor. Joone võrrandid.

KORDAMINE RIIGIEKSAMIKS VII teema Vektor. Joone võrrandid.

TTÜ VIRUMAA KOLLEDŽ. Mõõteriistad ja mõõtevahendid:...

Graafiteooria üldmõisteid. Graaf G ( X, A ) Tippude hulk: X={ x 1, x 2,.., x n } Servade (kaarte) hulk: A={ a 1, a 2,.., a m } Orienteeritud graafid

Ülesanne 4.1. Õhukese raudbetoonist gravitatsioontugiseina arvutus

TÄIENDAVAID TEEMASID KOOLIKEEMIALE I

20. SIRGE VÕRRANDID. Joonis 20.1

Eesti koolinoorte 51. täppisteaduste olümpiaad

AERDÜNAAMIKA ÕHUTAKISTUS

,millest avaldub 21) 23)

Keemia lahtise võistluse ülesannete lahendused Noorem rühm (9. ja 10. klass) 18. november a.

Andmeanalüüs molekulaarbioloogias

DEF. Kolmnurgaks nim hulknurka, millel on 3 tippu. / Kolmnurgaks nim tasandi osa, mida piiravad kolme erinevat punkti ühendavad lõigud.

Molekulaarfüüsika - ja termodünaamika alused

Materjalide omadused. kujutatud joonisel Materjalide mehaanikalised omadused määratakse tavaliselt otsese testimisega,

Töö nr. 4. Alalis- ja vahelduvvool. Elekter igapäevaelus. Mõõtmine universaalmõõturiga (testriga).

4.1 Funktsiooni lähendamine. Taylori polünoom.

Lisa 2 ÜLEVAADE HALJALA VALLA METSADEST Koostanud veebruar 2008 Margarete Merenäkk ja Mati Valgepea, Metsakaitse- ja Metsauuenduskeskus

Tuletis ja diferentsiaal

Funktsioonide õpetamisest põhikooli matemaatikakursuses

Kontekstivabad keeled

F l 12. TRANSPORDINÄHTUSED JA BIOENERGEETIKA ALUSED

LABORATOORNE TÖÖ NR 2. TAHKE KEHA SOOJUSPAISUMISE UURIMINE

RF võimendite parameetrid

ESF5511LOX ESF5511LOW ET NÕUDEPESUMASIN KASUTUSJUHEND 2 EL ΠΛΥΝΤΉΡΙΟ ΠΙΆΤΩΝ ΟΔΗΓΊΕΣ ΧΡΉΣΗΣ 21 HU MOSOGATÓGÉP HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ 41

Ecophon Line LED. Süsteemi info. Mõõdud, mm 1200x x x600 T24 Paksus (t) M329, M330, M331. Paigaldusjoonis M397 M397

1. Mida nimetatakse energiaks ning milliseid energia liike tunnete? Energia on suurus, mis iseloomustab keha võimet teha tööd. Liigid: mehaaniline

Molekulid ei esine üksikuna vaid suurearvuliste kogumitena.

SOOJUSFÜÜSIKA ALUSED. Tehniline termodünaamika Soojusläbikanne ANDRES TALVARI

LOFY Füüsika looduslikus ja tehiskeskkonnas I (3 EAP)

Ecophon Square 43 LED

5. TUGEVUSARVUTUSED PAINDELE

Füüsika täiendusõpe YFR0080

5 Elektrimahtuvus. 5.1 Elektrilaeng ja elektriväli (põhikooli füüsikakursusest) 5.2 Mahtuvuse mõiste Q C = U

VENTILATSIOONI ALUSED FELIKS ANGELSTOK

DIGITAALNE MULTIMEETER MAS830B

Suruõhutehnika Põhitõed ja praktilised nõuanded

Puidutöötlemise õppetool. Rein Reiska. Puidu kaitseimmutus

Pesumasin Πλυντήριο ρούχων Mosógép Veļas mašīna

Sissejuhatus optilisse spektroskoopiasse

2001/2002 õa keemiaolümpiaadi piirkonnavooru ülesanded 8. klass

Kineetiline ja potentsiaalne energia

8. Faasid ja agregaatolekud.

( ) ( ) 2008/2009 õ.a. keemiaolümpiaadi lõppvooru ülesannete lahendused 9. klass

KASUTUSJUHEND. GE2500 Bensiinimootoriga generaator

sin 2 α + cos 2 sin cos cos 2α = cos² - sin² tan 2α =

p A...p D - gaasiliste ainete A...D osarõhud, atm K p ja K c vahel kehtib seos

Kirjeldab kuidas toimub programmide täitmine Tähendus spetsifitseeritakse olekuteisendussüsteemi abil Loomulik semantika

Click to edit Master title style

Fotomeetria. Laineoptika

Eesti koolinoorte XLVIII täppisteaduste olümpiaadi

TARTU ÜLIKOOL KESKKONNAFÜÜSIKA INSTITUUT ÜLDMETEOROLOOGIA (ATMOSFÄÄRIFÜÜSIKA) Loengukonspekt II osa. Koostanud H. Ohvril. Detsember 2002.

Veaarvutus ja määramatus

MEHAANIKA. s t. kogu. kogu. s t

Sirgete varraste vääne

Eesti koolinoorte 65. füüsikaolumpiaad

Eesti koolinoorte 26. füüsika lahtine võistlus

Ülesannete lahendamise metoodika

Et mingit probleemi hästi uurida, katsuge enne alustamist sellest põhjalikult aru saada!

Transcript:

Töö nr. 2. Õhurõhu, temperatuuri ja õhuniiskuse määramine.(2013) Maakera ümbritseb õhukiht, mille paksus on umbes 1000 km (poolustel õhem, ekvaatoril paksem). 99% õhust asub 25-km paksuses kihis. Õhk on gaaside mehaaniline segu: lämmastiku 78%, hapniku 21%, argooni 1%, süsihappegaasi 3.2 10-2 %, neooni 1.8 10-3 %, heeliumi 5.2 10-4 %, metaani 1.6 10-4 %, krüptooni 1.1 10-4 %, vesinikku 5 10-5 %, dilämmastikoksiidi 3.5 10-5 %, ksenooni 8.7 10-6 %. Õhus leidub veel kuni 5% mahu järgi veeauru (tavaliselt 1-2%). Õhutemperatuuri vertikaalse jaotuse järgi eraldatakse 5 kihti (ja 4 vahekihti): Troposfäär - kõrgus 0 11 km. See kiht sisaldab ligikaudu 80% kogu maakera ümbritsevast õhu massist (5.6 x 10 18 kg). Troposfääris õhutemperatuur langeb kõrgusega lineaarselt umbes 6.5 C 1 km kohta. Tropopaus vahekiht troposfääri ja stratosfääri vahel, kus temperatuuri lineaarne langus lõppeb. Kõrgus on muutlik: polaaralade kohal 8-10 km, ekvaatori kohal 16-18 km. Tropopaus on pilvede ülemiseks piiriks. Jugavoolud on siin eriti tugevad. Stratosfäär kõrgus 11 50km. See kiht sisaldab umbes 20% maakera ümbritsevast õhumassist. Stratosfääri alumises osas temperatuur jääb muutmatuks (-56.5 C), ülemises osas tõuseb pikkamööda ( kuni -1, -3 C). Stratopaus on vahekiht stratosfääri ja mesosfääri vahel umbes 50 km kõrgusel maapinnast. Selles kihis lõppeb temperatuuri tõus ja algab langus. Õhurõhk on väga madal, umbes 1 mb, mis tähendab et ainult 0,001 atmosfääri õhumolekulidest on ülalpool stratopausi. Mesosfääris (kõrgusel 51-85 km) langeb temperatuur pidevalt kuni -90 C 85 km kõrgusel. Lämmastiku ja hapniku sisaldus (%) on sama nagu maalähedastes õhukihtides. Mesopaus on vahekiht mesosfääri ja termosfääri vahel kõrgusel umbes 86 km. Temperatuur tõuseb pikkamööda, võivad esineda helkivad ööpilved, mis koosnevad väga väikestest jääkristallidest. Termosfääris tõuseb temperatuur pidevalt. Alates umbes 112 km-st muutub temperatuur (ei ole otseselt mõõdetav) positiivseks ning kihi ülemisel piiril (500-800 km) ulatub kuni 2000 C. Gaasid on ioniseeritud olekus ja reageerivad Maa magnetvälja muutustele. Molekulide vaba tee pikkus on 1-10 km. Eksosfääris gaasi aatomid liiguvad kolossalsete kiirustega, nende kontsentratsioon on kuni 1000 aatomit km 3 -s ja nad võivad hajuda maailmaruumi. Kõrgusel >1000 km domineriv gaas on He ja >3000 km H. Atmosfääri (õhu) rõhk on pinnaühiku kohal oleva õhusamba kaal. Seda, et õhk omab kaalu ja avaldab survet maapinnale tõestas 1643. aastal Firenze matemaatikaprofessori Evangelista Torricelli katse. Elavhõbedadaga täidetud 1 m pikkuses klaastorus (üks ots kinni sulatatud), pärast toru lahtise otsa asetamist elavhõbeda vanni jääb elavhõbeda sammas kindlale kõrgusele püsima tasakaalustades atmosfääri rõhku. See kõrgus (elavhõbeda nivoode vaheline kõrgus vannis ja klaastorus) on ligikaudu 760 mm. Seda katseseadet nimetatakse elavhõbebaromeetriks ja mmhg on ajalooliselt saanud õhurõhu ühikuks, ning õhurõhku 760 mmhg normaaltingimustel (0ºC ja raskuskiirendus g=9.80665 m/s) nimetatakse normaalrõhuks. Meeldetuletuseks (vt. Töö nr.1a), gaasi/veesamba rõhku arvutatakse valemiga: p=ρgh, kus p on rõhk (Pa), g-raskuskiirendus (9.8 m/s 2 ), h- samba kõrgus (m), ρ - tihedus (kg/m 3 ). Hg tihedus on 13.595 10 3 kg/m 3 0. Seega 1 atm = 0.76 m x 13595 kg/ m 3 x 9,8 m/s 2 =1.013 10 5 Pa) Õhurõhu ühikuteks on Paskál (Pa), baar (b), füüsikaline ehk normaalatmosfäär (atm), tehniline atmosfäär (at), mm Hg, mm H 2 0 : 1 Pa = 1 N/m 2 1b = 10 5 N/m 2 = 750.08 mm Hg 1 mb(millibaar) =10-3 b = 100 Pa = 1 hpa (hektopaskal) 760 mm Hg = 1013.2 mb = 1 atm = 1.013 10 5 Pa 1at = 1 kg /cm 2 = 9.81 10 4 Pa 1mm Hg = 13.595 mmh 2 O Meteoroloogias kasutatakse õhurõhu mõõturitena elavhõbedabaromeetreid ja metallbaromeetrit ehk aneroidi. Aneroidi töötamine põhineb metallist õhutühja membraankarbi elastsel deformatsioonil, mille kutsub esile õhurõhu muutumine. Aneroidi (Joonis 1) õhurõhu muutustele reageerivaks osaks on õhutühi lainekujulisest plekist karbike 1(või karbikesed mis asetsevad üksteise peal kohakuti ja omavahel ühendatud), mille keskkoht on jäigalt ühendatud samba 3 abil lehtvedru 4 ülemise äärega, kuna alumine külg on ühendatud samba 2 abil aneroidi alusega. Õhurõhu suurenemisel surutakse karbi kaas veidi allapoole, rõhu vähenemisel tõstab lehtvedru kaant ülespoole. Need väikesed nihkumised kantakse kangide süsteemi 5 kaudu suurendatult osutinõela võllile 7. Aneroide kaliibritakse Hg-baromeetrite abil. Et kõrguse suurenemisel õhu rõhk väheneb, taandatakse meteojaamades mõõdetud õhurõhku merepinnale.

Õhurohk maapinnal sõltub ka õhumassi temperatuurist: sooja õhu tihedus on väiksem, ta on kergem, külm õhk on tihedam, raskem. Õhumasside horisontaalne liikumine tuul tekib õhurõhu ebaühtlasest jaotusest maapinnal. 1. Tehke katse vastavalt joonisele 3. ja veenduge õhurõhu olemasolus (ebameeldivate üllatuste vältimiseks tehke katse kraanikausi kohal). Täidke klaas ääreni veega. Libistage paber veepinnale peale nii, et nende vahele ei jääks õhumulli. Toetades paberit käega pöörake klaas ümber. Kui õhumull ei ole sisse pääsenud, võib paberit toetava käe lahti lasta. Miks ei voola vesi välja? Arvutage ja võrrelge paberile mõjuvaid atmosfääri ja vesamba rõhke (pindpinevust ei arvesta). Joonis 3. Õhutemperatuuri mõõdetakse alates 18. Sajandist, kuigi praeguste termomeetrite eelkäia Galilei termoskoop (õhktermomeeter) oli leiutatud 1595 aastal (ei olnud gradueeritud). 1694 a. Itaalane K.Renaldini gradueerib termoskoobi jää sulamise (0 ) ja vee keemise (100 ) järgi. 1701 a. I.Newton gradueeris oma termomeetreid jää sulamise (0 ) ja keha temperatuuri (36 ) abil. 1742 a. Rootsi astronom A.Celsius: jää sulamine (100 ), vee keemine (0 )! 1750 a. - Rootsi astronom M. Štrömer: jää sulamine (0 ), vee keemine (100 ). 1714 a. Sakslane G.D. Fahrenheit valmistas elavhobetermomeetri: 0 F= - 17.9 C, 96 F = keha temperatuur. 1730. a. R. Reamur kasutas Fahrenheiti-tüüpi termomeetrites piiritust. 0 R = 0 C jää sulamine, 80 R = 100 C vee keemine. 1848. a. W.Thomson ehk lord Kelvin tõi sisse termodünaamilise temperatuuri (T) mõiste ja skaala, kus 0 K (ei kasutata kraadi märki) nimetatakse absoluutseks nulliks ja temperatuur on alati positiivne.

Üleminekud temperatuuriskaalade vahel: t C = 5/9 (t F 32) t F = 9/5 t C + 32 t C = 5 (t R) / 4 t R = 4 (t C) / 5 t C = T K 273,16 T K = t C + 273,16 Vedeliktermomeetrites kasutatakse vedeliku soojuspaisumist. Reservuaaris oleva vedeliku ruumala muutus tehakse hästi nähtavaks peenes kapillaris. Sõltuvalt vedeliku omadustest on termomeetrite tööpiirkonnad erinevad: Elavhobetermomeeter -30 C kuni +550 C Etüülpiirituse termomeeter -65 C kuni +65 C Toluooltermomeeter 0 C kuni -90 C Pentaantermomeeter +20 C kuni -180 C. Teised termomeetrite liigid: termotakisti, pooljuht-, bimetall-termomeeter, termo, optiline püromeeter. Temparatuuri mõõtmiseks enim kasutatav andur on termo (thermocouple), mis koosneb kahest eri metallist juhtmest, mis on ühest otsast kokku joodetud. Kui kokkujoodetud otsad on vabadest otstest erineval temperatuuril, siis tekib kuni 10 mv pinge, mis sõltub ligikaudu lineaarselt temperatuurist. Termoi kasutamiseks peab olema mõõteriista poolsete otste temperatuur kas fikseeritud (näiteks nullkraadi juures jäävannis) või vähem kõikuv. 2. Valmistage termomeeter. Termoi tööpõhimõte. Vabade elektronide kontsentratsioon (elektronide arv ruumalaühikus) on eri metallidel erinev. Kui viia kokkupuutesse kaks erinevat metalli (Joon. 4.), siis hakkavad elektronid soojusliku liikumise tõttu difundeeruma ühest metallist teise. Difundeeruvate elektronide arv oleneb nii ainest kui ka temperatuurist. See metall, kus elektronide arv vähenes, saab positiivse laengu ja teine metall, kus elektronide arv suurenes, negatiivse laengu. Nende laengute tõttu tekib metallide ühenduskohtades potentsiaalide vahe (kontaktpinge). Elektronide difusioon kestab seni, kuni metallide laadumisel vastasmärgiliste laengutega tekib nende sees elektriväli, mis tasakaalustab uute elektronide üleminekut. Kui aga eri metallide ühenduskohtasid hoida erinevatel tempetratuuridel T1 ja T2, siis kõrgema temperatuuriga kohas vabade elektronide kineetiline energia on kõrgem ja teise metalli difundeerunud elektronide arv kasvab. Järelikult suureneb kõrgema temperatuuriga ühenduskohas ka kontaktpinge ja termoi ühenduskohtade vahel tekib potentsiaalide vahe. Lõigates ühe traadi katki ja mõõtes otste V2-V1 vahelist pinget saabki teada kahe ühenduse vahelise temperatuuride erinevuse. Termoide jaoks kasutatavamad metallid ja sulamid on raud, plaatina, roodium, reenium, volfram, vask, alumell (nikkel+alumiinium), kromell (nikkel+kroom) ja konstantaan (vask+nikkel). Erinevate ide termoelektrilised parameetrid on hästi teada. Eeldades, et kõik metallid on puhtad ja sulamid täpsed, saab samasuguseid termoe asendada ilma kalibreerimist mõjutamata. Neid valmistatakse kokku keevitades, jootes või lihtsalt pressides. Joonis. 4. Töökäik. Termoi valmistamiseks kasutage 2 traati (~20-25 cm) vasest (joonisel metall A) ja 1 traat konstantaanist (nikkli ja vase sulam, joonisel metall B). Puhastage traatide otsad lakist ja jootke kokku vastavalt joonisele. Vabad vasktraatide otsad (ka lakist puhastatud!) ühendage testriga. Testril valige alalisvoolu mv mõõtepiirkond. Üks jootekoht asetage jää/veevanni ja jälgige, et temperatuur oleks 0 C. Teine jootekoht kinnitage kummirõngaga termomeetri külge ja asetage erineva temperatuuriga lahustesse (kasutage soojendatud vett

erinevatel temperatuuridel, jää-soola segu). Protokollige termomeetri ja testri samaaegsed lugemid. Tehke graafik: x-teljel jootekohtade temperatuuride erinevus, C, y-teljel termopinge absoluutväärtus (sest pinge märk, ehk voolusuund muutub otste vahetamisega), mv. lahus lahuse t C t C U, mv 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. jää+vesi jää-soola segu jää+vesi soojendatud vesi jää-soola segu soojendatud vesi kraanivesi.................................... Kasutatud temperatuuride vahemikus pinge sõltuvus jootekohtade temperatuuride erinevusest on... (funktsiooni tüüp) Kasutage oma valmistatud termomeetrit temperatuuride määramiseks. Selleks jätke üks jootekoht jäävanni ja teist kasutage andurina. Vastavalt mõõdetud pingele saate temperatuuri väärtuse tabelist või graafikust. Termoiga mõõdetud temperatuurid:...... (Tänapäeva mõõteseadmetes ehitatakse spetsiaalne regulaator, mis kompenseerib vahe, mis tekib, kui teine ots on mõnel muul temperatuuril kui 0 C). Õhuniiskuse iseloomustamiseks kasutatakse järgmisi suurusi: 1. Veeauru (osa)rõhk õhus e - rõhk, mida tekitavad ainult veeauru molekulid oma kaootilisel liikumisel. Küllastunudud veeauru rõhk E oleneb temperatuurist mida kõrgem temperatuur, seda suurem küllastatud

veeaururõhk. Eksperimentaalne Magnuse valem kirjeldab küllastava veeauru rõhu (millibaarides) sõltuvust 7.63t 241. 9+ t temperatuurist ºC: E ( t) = 6.1070 10 (mb) Veeaururõhku mõõdetakse samades õhurõhu ühikutes: mm Hg, millibaarides (mb), paskalites (Pa), atmosfäärides (atm). 2.Õhu absoluutne niiskus a veeauru mass grammides ühes kuupmeetris niiskes õhus (g/m 3 ). Meteoroloogias arvutatakse absoluutne niiskus empiirilise (eksperimentaalse) valemi järgi veeaururõhu ja temperatuuri kaudu: a = 217 e/t, kus a absoluutne niiskus (g/m 3 ), e aururõhk millibaarides (mb), T absoluutne temperatuur K, arv 217 on ühikutest sõltuv koeffitsient. 3. Relatiivseks niiskuseks r nimetatakse õhus oleva veeaururõhu ja samal temperatuuril õhku küllastava veeauru rõhu suhet, väljendatuna protsentides: r = e/e x 100 (%) 4. Niiskuse defitsiit d ehk niiskusvajak on küllastatud ja õhus oleva veeauru rõhkude vahe d = E e. 5. Kastepunkt on temperatuur, mille puhul õhus olev veeaur muutub küllastavaks, kusjuures õhurõhk jääb samaks. Õhuniiskuse mõõtmise meetodid. Meteoroloogias levinumad on psühromeetriline ja hügromeetriline meetod. a). Õhuniiskuse määramine psühromeetrilisel meetodil toimub kuiva ja märja termomeetrite lugemite kaudu. Märja termomeetri reservuaaril ümbritsevalt tahilt aurab vesi. Auramiseks kulunud soojuse hulk Q 1 arvutatakse valemist: Q 1 = c L (E e)/p, kus E küllastatud aururõhk märja termomeetri temperatuuri t puhul, e ümbritseva õhu (temperatuuriga t) veeaururõhk, p õhurohk, c võrdetegur, mis oleneb riista konstruktsioonist ja tuulekiirusest, L auramissoojus. Et termomeeter, andes soojust ära, jahtub, siis läheb õhust termomeetrisse ajaühikus soojushulk Q2 = B (t t'), kus B on võrdetegur. Kui auramiseks kulunud soojuse hulk Q 1 võrdub juurdevoolava soojuse hulgaga Q 2 jääb märja termomeetri näit püsivaks. Tähistades B/cL = A (arvutustes kasutage A = 0,00065.) tuletage psühromeetriline valem mille järgi arvutatakse aururõhk e. (Q 1 =Q 2 )..... e =.=... b). Hügromeetriline meetod põhineb sellel, et inimese rasvavaba ja vigastamata juksekarva pikkus oleneb õhu relatiivsest niiskusest: niiskemas õhus venib juuksekarv pikemaks. Relatiivse niiskuse kasvamisel 0-st kuni 100%-ni pikeneb juuksekarv 2.5% võrra. Kuid, näiteks, r kasvamisel 0-st 10%-ni pikeneb karvake 0,53%, kuid r kasvamisel 90-st kuni 100%-ni ainult 0,12% võrra oma esialgsest pikkusest. c). Viimastel aastakümnetel on juurde tulnud meetodid, mis põhinevad mõne elektrilise suuruse sõltuvusel niiskusest, näiteks mahtuvuslik sensor (capacitive sensor, capacitive probe), milles muutub kondensaatori mahtuvus sõltuvalt katete vahel asetseva polümeeri või metallisoola niiskumisest. Niisugune sensor reageerib õhuniiskuse muutusele küllaltki kiiresti umbes minuti jooksul. Töö käik. Tutvuge hügromeetri, hüdrograafi ja aspiratsiooni ehk Assmanni psühromeetriga (termomeetri skaala!). Assmani psühromeetri detailsem ehitus selgub jooniselt 2.Psühromeetri põhiliseks osaks on kuiv ja märg termomeeter, mille reservuaarid asuvad klaastorudes 1. Konstantse õhuvoolu tekitamiseks on psühromeetri peas kellamehhanismiga käivitatav ventilaator. See imeb läbi torude 1 ja 2 õhku ning paiskab selle välja pilude 5 kaudu. märja termomeetri niisutamiseks on spetsiaalne kummiballon klaastoruga. Psühromeetri ülesriputamiseks on konks 8. Määrake õhuniiskuse karakteristikud toas (soovi korral ja kui ilm lubab ka õues) aspiratsiooni psühromeetriga. 1. Ettevaatlikult niisutage batistiga mähitud termomeetri reservuaar kummiballoni abil. Vesi ei tohi sattuda kuivale termomeetrile ega kaitsetorudele.

2. Niisutanud termomeetri, keerake üles ventilaatori vedru või lülitage ventilaator vooluvõrku ja hoidke psühromeetrit õhus rippuvas asendis ( hoidke kinni konksust mitte termomeetritest, õues jälgige et tuul puhuks mõõduriistalt teie poole). 3. Termomeetri lugemeid tuleb võtta siis, kui märja termomeetri näit on kõige madalam. Lugemi võtmisel peab ventilaator töötama täiskiirusel (vajaduse korral keeratakse vedru veel kord üles). t = C, t = C, 241. 9+ t Temperatuuridele t ja t vastavad küllastavad aururõhud leitakse valemist E ( t) = 6.1070 10 (mb) Pange tähele: meteoroloogias traditsiooniliselt kasutatakse empiirilisi valemeid ja SI-süsteemi väliseid ühikuid. Siin kõik rõhud on millibaarides (mb) ja temperatuutid Celsiuse kraadides ( C) (v.a.absoluutse niiskuse a valemis) E = mb, E = mb. p = mmhg = mb küllastava (maksimaalse) veeauru rõhud E ja E. Loetakse baromeetrilt õhurõhk (mmhg) ja arvutatakse e(mb), a ja r ja d valemitest (ühikud!). a = (valem) a =... (arvutus) r = (valem) r =... (arvutus) d = (valem) d =... (arvutus) Kasutage relatiivse niiskuse määramiseks psühromeetrilist graafikut. Selleks võetakse kuiva termomeetri näidule vastav vertikaaljoon ja märja termomeetri näidule vastav kaldjoon ning nende lõikepunkti läbiva joone abil loetakse vertikaalskaalal relatiivset niiskust. Võrrelge saadud tulemust arvutustulemusega. r =. Kirjalikud küsimused: 1. Kui kõrge oleks Torricell vedelik-baromeetris atmosfääri rõhu poolt tasakaalustatud vee sammas? (esitage arvutus) 7.63t 2. Arvutage mõõdetud toaõhu temperatuuri F ja K 3. Toricelli baromeeter kujutab endast 1 m pikkust klaastoru, mille üks ots on kinnine, toru on täidetud elavhõbedaga ja lahtise otsaga asetatud elavhõbedaga täidetud vanni (1). Kuidas muutub elavhobeda tase baromeetris, kui toru diameeter on 2 korda suurem, torud on erineva kujuga, toru on kaldu? Joonistage vastused pildile. 4. Õhu rõhk ja tihedus kasvavad / kahanevad kõrgusega lineaarselt / logaritmiliselt / eksponentsiaalselt / pöördvõrdeliselt / võrdeliselt kõrguse ruuduga (valed maha tõmmata), ja vee rõhk kasvab / kahaneb veekogu sügavusega lineaarselt / logaritmiliselt / eksponentsiaalselt / pöördvõrdeliselt / võrdeliselt kõrguse ruuduga (valed maha tõmmata), vee tihedus kasvab märgatavalt / praktiliselt ei muutu veekogu sügavusega (vale maha tõmmata).