Определение влажности воздуха

Цель работы: отработать один из приемов определения влажности воздуха.

Оборудование:

1. Психрометр бытовой;

2. Кондуктор шарообразный от демонстрационного электрометра;

3. Термометр лабораторный;

4. Таблица зависимости давления насыщенного водяного пара от температуры;

5. Кусочки льда или снег;

6. Стакан с водой.

Инструкция по охране труда при проведении лабораторной работы.

1. Общие требования безопасности.

1.1. Для проведения лабораторной работы допускаются учащиеся, прошедшие инструктаж по охране труда.

1.2 Опасные производственные факторы:

- порезы рук при небрежном обращении с приборами из стекла;

- травмы при неосторожном обращении с колющими предметами;

1.3. При получении учащимся травмы оказать первую помощь

пострадавшему, сообщить об этом администрации учреждения и

родителям пострадавшего, при необходимости отправить его в

ближайшее лечебное учреждение.

1.4. Учащиеся должны соблюдать правила поведения во время лабораторной работы, не поворачиваться к учащимся, которые сидят за ними.

1.5. После окончанию лабораторной работы тщательно вымыть руки с мылом.

Требованию безопасности перед началом работы.

2.1. Внимательно изучить содержание и порядок выполнения работы, а также безопасные приёмы выполнения.

2.2. Подготовить рабочее место к работе, убрать посторонние предметы. Провести размещение приборов и оборудования таким образом, чтобы исключить их падение.

2.3. Проверить целостность приборов из стекла.

Требования безопасности во время работы.

3.1. Точно выполнять указания учителя при проведении работы, без его разрешения не выполнять никаких работ.

3.2. Соблюдать осторожность при работе с приборами из стекла, не бросать, не ронять их.

3.3. Соблюдать особую осторожность с колющими предметами.

3.4. Не бросаться льдом или снегом.

3.5. Аккуратно использовать термометр.

 

Требования безопасности в аварийных ситуациях.

4.1. В случае, если разбилась лабораторная посуда или приборы из стекла, не собирать их осколкинезащищенными руками, а использовать для этой цели щетку и совок.

4.2. При получении травмы, оказать первую помощь пострадавшему, сообщить об этомадминистрации учреждения, при необходимости отправить пострадавшего в ближайшее лечебноеучреждение.

 

5. Требования безопасности по окончании работы.

5.1. Сдать учителю приборы, оборудование, материалы.

5.2. Привести в порядок рабочее место и тщательно вымыть руки с мылом.

Теоретические сведения.

Влажность воздуха - это содержание водяного пара в воздухе. Она характеризуется абсолютной и относительной влажностью воздуха.

Абсолютная влажность – это парциальное давление водяного пара (давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали). Абсолютная влажность обозначается – р, Па.
Относительная влажность – это отношение парциального давления водяного пара при данной температуре к давлению насыщенного пара при этой же температуре, выраженное в процентах и определяется по формуле (1)

φ = (р/р₀) •100% (1),

где р – парциальное давление, Па,
р_о – давление насыщенного пара, Па.
Точка росы – это температура, при которой воздух, вследствие своего охлаждения становится насыщенным водяным паром. Влажность воздуха при температуре точки росы равна 100%.

Существует несколько методов определения влажности воздуха. В данной работе определяют влажность двумя способами:

1) С помощью психрометра – прибора, который определяет влажность воздуха по разности температур термометров, резервуар у одного из которых окружён полоской ткани, опущенной в воду, а у другого остаётся сухим, и специальной таблице.

2) По точке росы, когда водяной пар, содержащийся в воздухе, доведён до насыщения путём охлаждения его до температуры, при которой появляется роса.  С помощью специальных таблиц определяют абсолютную влажность р. По заданной температуре воздуха определяют с помощью этих же таблиц плотность насыщенного пара р₀, а затем по формуле (1) определяют относительную влажность воздуха.

 

Порядок выполнения работы

Опыт 1.

1. Определить температуру воздуха.
2. Обмотать резервуар термометра кусочком марли или бинта, кончик марли опустить в сосуд с водой, имеющей комнатную температуру.
3. Зная температуру сухого и влажного термометра, по психрометрической таблице определить влажность воздуха.
4. Результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1.

tсух,^оС	tвлаж,^оС	φ,%

Опыт 2.

 

1. Измерить температуру воздуха.

2. В стакан с водой опустить термометр.

3. Опустить туда же кусочки льда и помешать термометром, одновременно наблюдая за температурой и появлением «пота» на стенках стакана.
4. При появлении «пота» отметить температуру. Это и будет температура точки росы.
5. По таблице «Давление насыщенного пара» определить парциальное давление и давление насыщенного пара, соответствующие температурам воздуха и точки росы.
6. По формуле (1) определить относительную влажность воздуха.
7. Опыт повторить 3 раза и данные занести в таблицу 2.

Таблица 2.

№ опыта	Темпера- тура воздуха t, ^оС	Парциальное давление р, Па	Темпера- тура точки росы t, ^оС	Давление насыщенного пара ро, Па	Относитель- ная влажность воздуха φ, %
1
2
3

 

8. Сравните влажность, которую определили первым и вторым способами. Сделайте вывод.

Контрольные вопросы:

1. Объясните народные приметы:

«Соль мокнет – к дождю», «Лучина трещит и мечет искры – к ненастью», «Обильная роса – к хорошей погоде».

2. Почему для нахождения точки росы рекомендуется вычислять среднее значение температур появления и исчезновения росы?

3. Как образуется роса, иней, дождь, снег?

4. Объяснить круговорот воды в природе.

5. Объяснить роль процессов испарения в жизни растений.

6.  Роль процессов испарения для животных организмов.

Занимательное о влажности

 

Вода занимает около 70,8% поверхности земного шара. Живые организмы содержат от 50 до 99,7% воды. Образно говоря живые организмы – это одушевлённая вода. В атмосфере находится около 13-15 тыс. куб. км воды в виде капель, кристаллов снега и водяного пара. В среднем в атмосфере 1,24●10¹⁶ кг водяного пара. И хотя его долю составляет меньше 1 % от общей массы атмосферы, его влияние на погоду, климат Земли, самочувствие людей очень велико.

Главный источник водяного пара в атмосфере – испарение воды с поверхности океанов, морей, водоёмов, влажной почвы, растений. С водяных просторов и суши за год испаряется свыше 500 000 км³ воды, т.е. количество воды, почти равное количеству воды в Чёрном море.

В атмосфере под влиянием различных процессов водяной пар конденсируется.

При этом образуются облака, туман, осадки, роса. При конденсации влаги выделяется количество теплоты, равное количеству теплоты, затраченному на испарение. Этот процесс приводит к смягчению климатических условий в холодных районах.

От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значения для поддержания температуры тела постоянной.

Благоприятная для человека относительная влажность воздуха 40-60%. Такую влажность поддерживают в производственных помещениях, на борту космического корабля.

Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды, т.к. конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков. При этом выделяется большое количество теплоты в атмосферу. И наоборот, испарение сопровождается поглощением теплоты.

В ткацком, кондитерском, печатном и других производствах для нормального течения процессов необходима определённая влажность.

Хранение произведений искусства, книг, музыкальных инструментов требует поддержания влажности на необходимом уровне.

 

Лабораторная работа № 5