Температуропроводность почвы в лабораторных условиях можно определить калориметрическим методом по Кондратьеву. Довольно прост и доступен также метод тонкой пластины с мгновенным импульсом тепла Чудновского, пригодный для полевых и лабораторных условий.[ ...]
Если измерить в два различных момента времени (Т[ и Г2) соответствующие им разности температуры почвы и воды и ¿2), можно определить величину т. Разность температур образца почвы и жидкости в калориметре пропорциональна термоэлектродвижущей силе, которую измеряют гальванометром. Поэтому в формуле, приведенной выше, и и /2 можно заменить соответствующими отсчетами гальванометра Сп и Сп+и (табл. 43).[ ...]
Термостат (рис. 96) представляет собой сосуд 1 цилиндрической формы из меди или оцинкованного железа, внутри которого расположены три металлических цилиндра, разделенные воздушными прослойками (а и б). Между стенками первого и второго цилиндров прослойка из войлока 2 для теплоизоляции. Центральный калориметрический сосуд 3 вместимостью 8 л заполняют водой и кусками льда, закрывают деревянной крышкой 4 с отверстиями для цилиндра с почвой 5 и пробирки со ртутью 6, в которую погружают концы проводов гермопары холодного спая калориметра 7 и контрольной термопары 8, регистрирующей температуру воды в термостате, которая в течение опыта должна быть постоянной и близкой к О °С. Пропеллерная мешалка 9 энергично перемешивает жидкость с помощью мотора.[ ...]
Измерение: взятый образец почвы взвешивают вместе с цилиндром; по разности массы цилиндра с почвой и без нее определяют массу образца. Зная объем цилиндра и влажность почвы, определяют плотность скелета ее. Затем вводят внутрь образца термопару. Швы дна и крышки цилиндра покрывают нитрокраской для герметичности. При определении температуропроводности мерзлой почвы цилиндр с почвой предварительно выдерживают в ультратермостате или криостате при заданной температуре. Начальная разница температуры почвы и воды со льдом в термостате должна быть не менее 20 °С.[ ...]
Перед опытом проверяют исправность всей аппаратуры, определяют исходную температуру образца почвы, подключая термопары к гальванометру. Второй холодный конец термопары помещают в пробирку 6. Если световой зайчик выйдет за пределы шкалы, то в цепь включают дополнительное сопротивление, с которым предварительно была проградуирована термопара. Если при этом отклонение стрелки гальванометра равно +150 дел, а переводной коэффициент деления гальванометра на температуру равен 0,120, то начальная температура образца почвы будет 150 0,120=18 °С. После установления стабильной температуры в термостате, о чем можно судить по нулевому показанию гальванометра А, опускают калориметр с почвой в охлаждающую смесь, включают секундомер и делают отсчеты вначале через каждые два—пять делений шкалы гальванометра в зависимости от скорости перемещения зайчика. Затем, когда установлен тепловой режим в калориметре, отсчитывают через 10 или 20 делений шкалы. Если между калориметром и калориметрической жидкостью в термостате большая разность температур и световой зайчик выходит за пределы шкалы, то следует ждать момента его появления. Данные, получаемые при определении температуропроводности почвы, записывают по форме табл. 44.[ ...]
В записях наблюдений отмечают название почвы, время Т и отсчеты по термометру Ь °С.[ ...]
Пр и мер расчета. Пусть расстояние термометра от пластины—2 см; время погружения пластины в почву — начало опыта—10 ч 10 мин. Через каждую минуту берут отсчет по термометру (табл. 45).[ ...]
На этом же принципе основана установка, предлагаемая для полевого определения Кг (рис. 97). Вместо пластины используют коробку размером 15X18X0,5 см3. От нее отходит эбонитовая трубка, через которую в момент опыта наливают воду, нагретую до 60 °С. На определенном расстоянии от коробки устанавливают ртутный термометр, регистрирующий максимум наступления температуры в точке х, или дифференциальную термопару, на которой отсчитывают максимум температуры по величине разности показаний термопар, что регистрируется гальванометром.[ ...]
Расчет производят так же, как и в методе пластины.[ ...]
Количество тепла, проникающего в почву за соответствующий период времени, характеризует способность почвы аккумулировать его. Измеряется коэффициентом теплоусвоения почвы Ь, величина которого зависит от теплопроводности X и объемной теплоемкости Су и вычисляется по формуле Ь = =л/кСу.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Термостат для температуры охладителя, близкой к 0° |
 |
| Схема установки для определения термических характеристик по методу мгновенного источника |
 |
| Номограмма для определения термических характеристик почв по их влажности и плотности. |
 |