Задача. Определите относительную и абсолютную влажности воздуха, если показание сухого термометра психрометра о С, а показание влажного — о С.
Дано:
Решение
Думаем: слово «психрометр» всегда относит нас к психрометрической таблице (табл. 1).
В самой таблице в качестве переменных используются температура сухого термометра ( ) и разность между температурой сухого и влажного термометров ( ). В принципе данные параметры у нас есть.
Зная, что абсолютная влажность воздуха является плотностью воздуха при заданных условиях, можем воспользоваться соотношением:
Т.к. — плотность насыщенного пара при заданной температуре — величина табличная, то этот параметр у нас есть.
Считаем: исходя из психрометрической таблицы с учётом температуры сухого термометра ( о С) и разности сухого и влажного ( о С) получим значение относительной влажности:
Исходя из соотношения (1) и учитывая плотность насыщенного пара при о С ( кг/м ):
Определение абсолютной и относительной влажности воздуха станционным психрометром Августа (рис. 6.2-а).
Резервуар психрометра заполняют водой. Ткань, которой обернут резервуар одного из термометров прибора, опускают в воду с тем, чтобы сам резервуар был на расстоянии 3 см над поверхностью воды. Затем психрометр подвешивают на штативе в точке определения. Через 8-10 минут снимают показатели сухого и влажного термометров.
Рис. 6.2. Приборы для определения влажности воздуха
(а — психрометр Августа; б — психрометр Ассмана; в — гигрометр)
Абсолютную влажность рассчитывают по формуле Реньо:
А = f – a ∙ (t — t1) B,
где А — абсолютная влажность воздуха при данной температуре в мм. рт.ст.;
f — максимальное давление водяных паров при температуре влажного термометра (находят по таблице насыщенных водяных паров, табл. 3);
а — психрометрический коэффициент, который равен 0,0011 для закрытых помещений;
t — температура сухого термометра;
t1– температура влажного термометра;
В — барометрическое давление в момент определения влажности (находят по показаниям барометра), мм. рт.ст.
Относительную влажность рассчитывают по формуле:
P = 
,
где Р — относительная влажность, %;
А — абсолютная влажность, мм. рт.ст.;
F — максимальное давление водяных паров при температуре сухого термометра, в мм. рт.ст. (находят по таблице насыщенных водяных паров, табл.3).
от проекта «Инфоурок»
Он состоит из металлической камеры 1, передняя часть 2 которой гладко отполирована; внутри камеры налит серный эфир и вставлен термометр 6 для измерения температуры эфира. В камеру входят две трубки, по которым посредством каучукового баллона 5 продувают через эфир воздух; при этом эфир испаряется, и вследствие этого температура воздуха в камере постепенно понижается. При опускании температуры до точки росы зеркальная наружняя поверхность 2 гигрометра покрывается мельчайшими капельками воды (запотевает) – «выпадает роса». При этом часть корпуса гигрометра 3 (внешнее кольцо) имеет комнатную температуру и остается сухой (для сравнения). Чем меньше влажность, тем ниже точка росы. Давление насыщенных паров при точке росы, определяемое по таблице 8 в сборнике вопросов и задач по физике [4]) . Относительная влажность может быть определена по формуле (1).
Для определения относительной влажности особенно часто пользуются гигрометр, носящии название психрометр. Рассмотрим устройства психрометра Августа (см. рис. 2).
Он состоит: сухого термометра-1, панели-2, влажного термометра-3, чехла -4, сосуда с водой-5.
Психрометр Августа имеет два термометра: «сухой» и «влажный». Они так называются потому, что конец одного из термометров находится в воздухе, а конец второго обвязан кусочком марли, погруженным в воду. Испарение воды с поверхности влажного термометра приводит к понижению его температуры. Второй же, сухой термометр, показывает обычную температуру воздуха. Определение влажности основано на сравнении показаний сухого t1 и смоченного t2 термометров. Так как с поверхности резервуара смоченного термометра происходит испарение воды, то его температура будет ниже, чем сухого. Причем разность между показаниями термометров будет тем больше, чем меньше влажность воздуха, так как при малой влажности испарение происходит более интенсивно и показания влажного термометра будут меньшими. Понижение температуры смоченного термометра продолжается до тех пор, пока не наступит равновесие, при котором на испарение будет уходить столько тепла, сколько будет приходить из окружающей среды.
Порядок выполнения работы
Работа с гигрометром .
Измерить температуру окружающего воздуха t комн
Наполнить камеру гигрометра летучей жидкостью (эфир 3-4 см 3 )
Установить термометр в камеру гигрометра (рис.1). При помощи груши продувать воздух через эфир и внимательно следить за полированной поверхностью стенки камеры 1, сравнивая ее с поверхностью кольца 2 (рис.1). Заметив появление росы (начало запотевания), записать температуру точки росы t росы
Опыт повторить 1-2 раза.
Определить температуру точки росы как среднее арифметическое измеренных температур.
По таблице (см. таблицу 1) определить плотность пара соответственно при температуре точки росы и комнатной. ρ н –плотность пара при точке росы, ρ а –плотность пара при комнатной температуре.
7. Вычислить относительную влажность B 1 по формуле:
Работа с психрометром.
Проверить наличие воды в стаканчике психрометра и при необходимости долить ее.
Определить температуру сухого термометра t cyx
Определить температуру влажного термометра t вл
Определить разность показаний термометров: Δt = t сух – t вл , °С.Пользуясь психрометрической таблицей (см. таблицу 2), определить относительную влажность В 2 .
Результаты измерений и вычислений записать в отчет по лабораторной работе.
Почему при продувании воздуха через эфир на полированной поверхности стенки камеры гигрометра появляется роса? В какой момент появляется роса?
Температура в помещении понижается, а абсолютная влажность остается прежней. Как изменится разность показаний термометров психрометра?
Почему после жаркого дня роса бывает более обильна?
При какой температуре выпадет роса, если абсолютная влажность воздуха 7,3*10 -3 кг/м 3 ?
При понижении температуры от 27 до 10 градусов из каждого кубического метра воздуха выделилось 8 г воды. Какова была относительная влажность воздуха при 27 градусах?
Почему показания влажного термометра психрометра меньше показаний сухого термометра? При каком условии разность показаний термометров наибольшая?
Сухой и влажный термометры психрометра показывают одну и ту же температуру. Какова относительная влажность воздуха?
Почему перед дождём ласточки летают низко?
Относительная влажность воздуха 73% .Что показывает сухой и влажный термометры психрометра, если разность их показаний равна 4 градусам?
В сводке погоды днём сообщалось, что температура воздуха составляет 25 градусов, относительная влажность – 75% . Выпадет ли ночью роса, если температура понизится до 17 градусов?
Кикоин А.К, Кикоин И.К. Физика: учебник для 10 класса для школ с углубленным изучение физики. – М.: Просвещение, 1998. (Стр.64-75)
Омельченко В.П., Антоненко Г.В. Физика.- Р., 2005. (Стр. 113-115)
«>