Определение относительной влажности с помощью психрометра

Цель работы:

1. научиться определять относительную влажность воздуха.
2. научиться пользоваться психрометром и психрометрической таблицей.

 

Оборудование: психрометр, психрометрическая таблица.

 

Теоретическое обоснование. В атмосфере Земли всегда содержатся водяные пары. Их содержание в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью.

Абсолютную влажность можно определить по температуре точки росы – температуре, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным.

 Абсолютная влажность показывает ρ _a, какое количество водяного пара m содержится в 1 м³ воздуха v:   ρ _a = m / v,

где m – масса водяного пара, m  [кг];

v – объем воздуха, v [м³ ]

Относительная влажность показывает, сколько процентов составляет абсолютная влажность ρн от плотности водяного пара, насыщающего воздух при данной температуре: 

                                                   φ = (ρ _{a /} ρ_н) ∙100 %

φ   - относительная влажность воздуха, %.

Важно знать не абсолютное количество водяного пара в атмосфере, а относительное. Относительную влажность измеряют психрометром.

Психрометр состоит из двух термометров. Резервуар одного из них остается сухим, и он 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 термометр, окруженный полоской влажной ткани. При относительной влажности, равной 100℅, вода вообще не будет испаряться и показ ания обоих термометров будут одинаковы. По разности температур этих термометров с помощью специальных таблиц можно определить влажность воздуха.

 

Вопросы для самоконтроля по теории

1. Дайте определение относительной влажности воздуха.

2. Что такое абсолютная влажность воздуха?

3. Объясните термин «точка росы».

 

Практическая работа

1. Проверить наличие воды в стакане психрометра и при необходимости налить ее.

2. Определить температуру сухого термометра.

3. Определить температуру влажного термометра.

4. Пользуясь психрометрической таблицей определить относительную влажность воздуха.

5. Зная относительную влажность воздуха и температуру воздуха, найти абсолютную влажность ρ _a (t → ρн ).

6. Зная абсолютную влажность ρ  _a по таблице определить точку росы t _р (ρ _a→ t_р).

7. Все данные записать в таблицу.

 

Показание сухого термометра t1 ^oC	Показание влажного термометра t2^oC	Разность показаний термометров ∆t=t1-t2, ^oC	Относи- тельная влажность φ, (%)	Абсолютная влажность ρ a, г/м^3	Точка росы tp,^оС

 

8. Вывод: чтоВы измеряли и какой получен результат.

Контрольные вопросы.

1. Почему показания влажного термометра меньше показаний сухого термометра?
2. Сухой и влажный термометры психрометра показывают одну и ту же температуру. Какова относительная влажность воздуха?
3. Как связаны между собой давление и плотность насыщенного пара?
4. Почему после жаркого дня роса бывает обильнее?
5. Почему перед дождем ласточки летают низко?
6. С целью предохранения овощных культур от действия ожидающихся заморозков происходит искусственный полив почвы. Чем обусловлено это мероприятие?
7. Как уменьшить относительную влажность воздуха в помещении в холодное время года?
8. Почему после купания даже в самую сильную жару человек ощущает прохладу?
9. Почему вода гасит огонь? Что быстрее потушит пламя – кипяток или холодная вода?
10.  Решите задачи:

1) температура воздуха 20^оС. Точка росы 12^оС. Какова абсолютная и относительная влажность воздуха?

2) температура воздуха 25^оС. Относительная влажность 60%. При какой температуре появляется роса?

3) Комбайнеру необходимо знать, можно ли будет убирать хлеб на следующий день рано утром (не будет ли росы). По радио он услышал, что вечером температура была 20 ^оС, относительная влажность воздуха 60%, а утром следующего дня температура воздуха будет 12^оС. Какое решение должен принять комбайнер?

4) Найдите массу водяного пара, содержащегося в спортивном зале объемом в 1100м³, при температуре 30 ^оС, если относительная влажность воздуха 80℅.

 

 

 

Зависимость давления р_н и плотности ρ_н насыщенного водяного пара от температуры t

Температура t, °с	Давление рн,кПа	Плотность ρн, г / м^3	Температура t, °с	Давление рн,кПа	Плотность ρн, г / м^3
0	0,61	4,8	18	2,07	15,4
3	0,76	6,0	19	2,20	16.3
6	0,93	7,3	20	2,33	17,3
10	1,23	9,4	25	3,17	23,0
15	1,71	12,8	30	4,24	30,4
16	1,81	13,6	50	12,34	82,9
17	1,93	14,5	90	70,11	423,3

Лабораторная работа №3