Лабораторная работа "Определение относительной влажности воздуха"
учебно-методическое пособие по физике (10 класс) на тему

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: 1. Научиться пользоваться психрометрической таблицей для определения влажности воздуха.                            

2. Определить влажность воздуха в аудитории.

ОБОРУДОВАНИЕ: 1. Сухой и влажный термометр – 3 комплекта

                                   2. Психрометрическая таблица.

ТЕОРИЯ:

Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов: азота (N2), кислорода (О2), углекислого газа (СО2), водорода (Н2) и ряда других. В воздухе практически всегда имеется некоторое количество водяного пара. Каждый из газов вносит свой вклад в суммарное давление, производимое воздухом на находящиеся в нем тела. По закону Дальтона давление воздуха равно сумме парциальных давлений составляющих его газов:

Рвозд = РN   + РО   + РСО  + РН  О

Абсолютная влажность (парциальное давление водяного пара) – давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали. Ее выражают в единицах давления – Па (Паскалях) или мм рт. ст. (миллиметрах ртутного столба).

         Абсолютной влажностью называют и содержание паров воды в единице объема воздуха. В этом случае ее выражают в единицах плотности – кг/м3.

По парциальному давлению водяного пара нельзя судить о том, насколько водяной пар далек от насыщения, а именно от этого зависит интенсивность испарения воды (или ее конденсация) и, следовательно, потеря влаги живыми организмами. Поэтому вводят величину, показывающую, насколько водяной пар при данной температуре далек от насыщения – относительную влажность.

Относительной влажностью воздуха (φ) называют отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара при той же температуре, выраженное в процентах:

φ = %

Влажность воздуха измеряют с помощью особых приборов: гигрометров и психрометров. Психрометр состоит из двух термометров. Резервуар одного из них остается сухим, и термометр показывает температуру воздуха. Резервуар другого окружен полоской ткани, конец которой опущен в воду. Вода испаряется и, благодаря этому, термометр охлаждается. Чем больше относительная влажность, тем менее интенсивно идет испарение и тем более высокую температуру показывает этот "влажный" термометр. По разности температур термометров с помощью специальных таблиц можно определить влажность воздуха.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Снять показания трех "сухих" и трех "влажных" термометров, обращая внимание на цену деления термометров.
2. По показаниям термометров сгруппировать их в три пары: "сухой - влажный". Определить разность показаний в каждой паре.
3. Пользуясь психрометрической таблицей, определить относительную влажность воздуха  для каждой пары термометров.
4. Определить среднее значение относительной влажности воздуха  по формуле:

φср. =

      5. Определить погрешности измерений:

      абсолютную – Δφ = ;   Δφср. =

      относительную – δφср. = %

      6. Оформить отчет. Данные опытов и результаты вычислений занести в таблицу.

      7.  Сделать вывод.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Что такое насыщенный и ненасыщенный пар?
2. Что такое точка росы?
3. Что такое абсолютная влажность воздуха, относительная влажность воздуха?  
4. Относительная влажность воздуха в комнате 43%, температура - 19ºС. Какую температуру покажет влажный термометр психрометра?
5. В комнате объемом 200 м3 относительная влажность воздуха при 20ºС равна 70%. Определить массу водяных паров в воздухе комнаты.
6. Относительная влажность воздуха при 20ºС равна 58%. При какой максимальной температуре выпадет роса?