Послідовність виконання роботи. 1. Наповнити резервуар М (рис.2.4.1) дистильованою водою до верхньої мітки А

1. Наповнити резервуар М (рис.2.4.1) дистильованою водою до верхньої мітки А.

2. Знявши резинову грушу, почати відраховувати краплини до тих пір, поки вода не опуститься до мітки Б. Це буде n0.

3. Проробити те ж саме з досліджуваними рідинами – розчинами спирту різної концентрації – підрахувати n1, n2, n3.

4. За формулою (2.4.7) обчислити коефіцієнти поверхневого натягу a1, a2, a3 досліджуваних рідин (значення r0, r1, r2, r3 і a0 взяти з таблиць).

5. Результати вимірів і обчислень записати в таблицю 2.4.1.

6. Розрахувати середню абсолютну похибку у визначенні a1 досліджуваної рідини . Відповідь записати у вигляді .

Таблиця 2.4.1

№ C % r0 г/см3 r г/см3 a0 дн/см n0 штук n штук a1, дн/см a2, дн/см a3, дн/см Da1, дн/см da1, %
                     
                     
                     
Ср                      

 

7. Розрахувати відносну похибку ×100%.

8. Побудувати залежність a = f(C%) та записати висновки.

 

Контрольні запитання

1. Як виникає поверхневий натяг?

2. Фізичний зміст коефіцієнта поверхневого натягу

та його одиниці виміру.

3. Від чого залежить коефіцієнт поверхневого натягу?

4. Методи визначення коефіцієнта поверхневого натягу.

5. Навести приклади значення коефіцієнта поверхневого натягу в біології та медицині.

6. Роль коефіцієнта поверхневого натягу при діагностиці захворювань.


Лабораторна робота № 5

Визначення параметрів оточуючого середовища

Мета роботи: визначити параметри повітря та вивчити прилади для їх вимірювання.

Обладнання: психрометр Августа або Асмана, барометр, склянка з дистильованою водою, піпетка, психрометричні таблиці.

Теоретичні відомості

Такі параметри оточуючого середовища, як вологість, температура, тиск мають велике значення для життєдіяльності організму — від них залежить швидкість випаровування вологи з його поверхні. Швидкість випаровування води (поту) з поверхні шкіри, наприклад, залежить від відносної вологості повітря. Випаровування води з поверхні альвеол в легенях залежить від абсолютної вологості повітря, так як з легенів видихається повітря, майже повністю насичене паром при температурі »30°С. Кількість пари, якою повітря насичується в легенях, очевидно, залежить від абсолютної вологості повітря, яке вдихається. Нормальним для життя людини вважається атмосферне повітря з відносною вологістю від 40 до 60%.

Вивченню впливу метеорологічних і кліматичних факторів на людський організм відводиться велике місце у практичній медицині. Вологість повітря характеризується такими величинами:

1. Парціальний тиск водяного пару в повітрі — РП.

При випаровуванні вологи температура поверхневого шару завжди менша від температури повітря. Це пояснюється тим, що випаровування пов'язано із втратами тепла, які компенсуються притоком тепла з оточуючого середовища. Чим більша різниця між температурою повітря і температурою поверхні випаровуваної рідини, тим більший приток тепла з оточуючого середовища.

Температура поверхневого шару, при якій приток тепла з оточуючого середовища дорівнює втратам тепла при випаровуванні, називається температурою межі охолодження або температурою мокрого термометра. Позначимо її tm. Очевидно, різниця t – tm пропорційна швидкості випаровування.

З іншого боку, швидкість випаровування прямо пропорційна різниці між пружністю насиченої пари при температурі поверхні випаровування і парціальним тиском (пружністю) водяної пари в оточуючому просторі — РП і обернено пропорційна величині атмосферного тиску В, тобто:

, (2.5.1)

де 1/К — коефіцієнт пропорційності. Якщо , РП і В виміряні в мм. рт. ст., то в умовах експерименту для психрометра Асмана К = 0,3×10-3 град-1, для психрометра Августа К = 1,28×10-3 град-1. Знаючи t, tm, В, , можна визначити парціальний тиск (пружність) водяної пари — РП за формулою:

РП = – К × (t – tm) × В. (2.5.2)

2. Абсолютна вологість — gП.

Абсолютна вологість — маса водяної пари в 1 м3 повітря, виражена в грамах. Абсолютна вологість визначається з рівняння Клапейрона:

gП (г/м3), (2.5.3)

де РП — парціальний тиск (пружність) водяної пари в кГ/м2; Т — абсолютна температура вологого термометра; RП — 47,06кГ×м/кг×град — газова стала для водяної пари.

При малих значеннях gП числове значення абсолютної вологості мало відрізняється від величини пружності (парціального тиску) водяної пари РП, тому абсолютну вологість прийнято називати пружністю водяної пари і виражати в мм. рт. ст.

3. Відносна вологість — jр.

Відносна вологість характеризує ступінь насичення повітря водяними парами:

, (2.5.4)

де РН — пружність насиченої водяної пари при температурі повітря t (знаходиться з таблиць).

4. Точка роси — tр .

Точкою роси називається температура, при якій вологе повітря стає насиченим. Знаючи РП, точку роси можна визначити за таблицею пружності насиченої водяної пари.

5. Питома вага вологого повітря — g.

Питома вага визначається як сума gП + gі, де gі — вага сухого повітря, що припадає на 1 м3 вологого повітря:

. (2.5.5)

Тут В — РП — парціальний тиск (пружність) сухого повітря в кГ/м3; Т — абсолютна температура сухого термометра, RВ = 29,27 кГм/кг×град — газова стала для сухого повітря:

g = gП + gі. (2.5.6)

6. Вологовміст — X.

Кількість (г) водяних парів в 1 кг сухого повітря називаєтеся вологовмістом:

Х = gП/gі (г/кг). (2.5.7)