Продолжительность солнечного сияния.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 8Следующая ⇒

Продолжительность определяется в часах за сутки (месяц, год). Применяется гелиограф. Принцип действия основан на свойстве стеклянного шара собирать в фокусе падающие на него солнечные лучи и прожигать расположенную за шаром картонную ленту. По длине прожженной части ленты судят о продолжительности солнечного сияния.

Облачность

Облачность – это степень покрытия небосвода облаками различных форм и ярусов. Определение количества облаков ведется по одиннадцати бальной системе (0-10). Во время наблюдений определяется общая облачность в баллах, а также количество облаков нижнего яруса. Наблюдения – визуальные.

Солнечная радиация

Солнечная радиация – количество теплоты, поступающее на единицу земной поверхности в единицу времени (Вт/м²).

Большинство приборов построено на принципе превращения лучистой энергии в тепловую, а тепловой – в термоток, который измеряется чувствительными гальванометрами.

Для измерения прямой солнечной радиации применяются актинометры, суммарной и рассеянной – пиранометры, эффективного излучения – пиргеометры, радиационного баланса – балансомеры.

Лабораторная работа № 2

Исследование испаряемости с поверхности испарителя

Н.М. Топольницкого

Цель работы: ознакомиться с конструкцией компенсационного почвенного испарителя и приобрести навыки по работе с ним.

Конструкция испарителя и принцип действия

Компенсационный почвенный испаритель состоит из: сосуда 1 с диском 9, латунной сеткой 10 и крышкой 2, мерной стеклянной трубки 3 в металлической оправе со сливными трубками 7 и 8, цилиндра 4, крышки цилиндра 5 для установки мерной трубки, соединительной трубки 6.

Сосуд испарителя представляет собой цилиндр площадью 500 см² высотой 80 мм. В сосуд вставляется диск и латунная сетка. На сетку засыпается белый кварцевый песок с размерами фракции 1-3 мм. Высота засыпки песка 50 мм. После засыпки сосуд заполняется водой.

Уравнение теплового баланса испарителя

q_o = q_m + q _л = α_Т( T_c - T_n ) + q _л = r i_u

где q_o – суммарная интенсивность теплового потока, затрачиваемого на испарение воды, Вт/м²;

q_m – интенсивность конвективного теплового потока, Вт/м²;

q_л – интенсивность лучистого потока тепла, Вт/м²;

α_Т – коэффициент конвективного теплообмена, Вт/(м² К);

T_c – температура воздуха, ^оК;

T_n – температура поверхности испарителя, ^оК;

r – удельная теплота испарения воды, Дж/кг;

i_u–интенсивность испарения с водонасыщенной поверхности испарителя, кг/м²с.

Если q_л= 0, то интенсивность испарения воды определяется разностью температур:

T_c - T_n = T_c -Т_м

где Т_м – температура смоченного термометра.

Если T_c≈ T_n, то интенсивность испарения определяется только величиной лучистого теплового потока.

Проведение работы.

Таблица 2.1

Результаты наблюдений за испаряемостью

Время			Отсчет по шкале V_i, см³	Разность отсчетов		Расчет испаряемости по формуле		Интенсивность теплового потока q_o
Текущее	С начала опыта	Между сливами	Отсчет по шкале V_i, см³	С начала опыта V_н- V_i, см³	Между сливами ∆V, см³	(2.1)	(2.3)	Вт/м²
1	2	3	4	5	6	7	8	9
13.55 14.05 14.15 14.25 14.35 14.45 14.55 15.05	0 10 20 30 40 50 60 70	0 10 10 10 10 10 10 10	240 250 260 275 290 300 315 345	0 10 20 35 50 60 75 105	0 10 10 15 15 10 15 30	0 20000 20000 30000 30000 20000 30000 60000	0 0,02 0,02 0,023 0,025 0,024 0,025 0,03	0 48460 48460 72690 72690 48460 72690 145380

Среднюю испаряемость можно определить по формуле:

, (2.1)

а мгновенную – по формуле:

, (2.2)

где G_в – масса воды, испарившейся за время τ с площади F_n;

ρ – плотность воды;

∆V – объем испарившейся воды.

Так как шкала трубки проградуирована в см³, а площадь сосуда испарителя равна 500 см², то для определения величины испаряемости в кг/м² мин необходимо разность начального и конечного отсчетов разделить на 50 и на время между отсчетами:

, (2.3)

где К_н и К_н-1 – начальный и конечный отсчеты по шкале мерной трубки, см³;

τ – время между отсчетами, мин.

По данным измерений строится график зависимости объема испарившейся воды от времени τ:

По графику V = f(τ) и формуле (2.2) определяют мгновенную величину испаряемости. Испаряемость равна угловому коэффициенту:

К = прямой V = f(τ) , умноженному на ρ/ F _н = 2 10⁴кг/м⁵.

tgα = 25⁰, тогда

i _мгн = tgα 2 10⁴ = 50 10⁴

Обработка результатов

Рассчитывают среднеарифметическое значение испаряемости (i) и среднее квадратическое отклонение S по формулам:

Среднюю квадратическую ошибку среднего арифметического вычисляют по формуле:

S =

Кроме этого для оценки точности измерения вычисляют среднюю арифметическую ошибку.

r = 18.75*10^-8

Задавшись доверительной вероятностью α = 0,95 определяют доверительный интервал:

∆ S = t_n S ,

∆ S =2.31

где t_n_- - нормированное отклонение в распределении Стьюдента, которое определяется по таблицам, в зависимости от уровня значимости α и числа измерений n (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Значение нормированных отклонений t_n в распределении Стьюдента для уровня значимости 0,95

n	5	6	7	8	9	10	12	14	16	18	20
t_n	2,57	2,45	2,37	2,31	2,26	2,23	2,18	2,15	2,12	2,10	2,09

Т.к n = 8, то t_n = 2,31, следовательно

Определяют относительную величину приборной ошибки, обусловленной погрешностью измерительных приборов и устройств для определения i_u по формуле:

E = 0.08

Откуда:

2 =2; =1; =1

Находят полную ошибку в определении величины испаряемости

∆ J =

Записывают окончательный результат:

J = J _ср ± ∆ J , при α=0,95

кг/м² с

Е_∆ =

Е_∆ = %

Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 303; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!