Теория вопроса и метод выполнения работы. Влажность воздуха необходимо уметь определять в разнообразных целях: в целях метрологии, для соблюдения условий хранения зерна

Влажность воздуха необходимо уметь определять в разнообразных целях: в целях метрологии, для соблюдения условий хранения зерна, овощей и фруктов, для создания наиболее благоприятных условий в жилых и общественных помещениях, в помещениях для животных и птиц, для соблюдения технологии химических производств т.д.

Атмосферный воздух – это смесь газов и водяного пара. Для смесей соблюдается закон Дальтона: “Давление смеси газов или паров равно сумме парциальных давлений компонент (давлений каждого газа в отдельности)”.

Давление газа пропорционально его содержанию в единице объема. Поэтому, измеряя давление газа, всегда можно найти его концентрацию, и наоборот.

Влажность воздуха оценивается с помощью двух величин – абсолютной и относительной влажности. Абсолютная влажность измеряется количеством пара, находящегося в 1 м³ воздуха. Относительной влажностью воздуха называется отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного водяного пара при той температуре, выраженное в процентах:

. (4.1)

Относительная влажность обычно измеряется в процентах. Наиболее благоприятная для человека относительная влажность воздуха 40¸60%. Охлаждение ненасыщенного пара при постоянном давлении приводит к тому, что пар становится насыщенным. Температура , при которой ненасыщенный пар при данной абсолютной влажности становится насыщенным, называется точкой росы.

По точке росы можно найти давление водяного пара в воздухе (рис. 4.1). Оно равно давлению насыщенного пара при температуре , равной точке росы. По значению давления пара и давления насыщенного водяного пара при данной температуре можно определить относительную влажность воздуха .

Рис. 4.1. График определения влажности

Существует несколько методов определения относительной влажности воздуха. В данной работе ее определяют при помощи психрометра, так как этот прибор является наиболее простым в использовании.

Психрометр состоит из двух термометров (рис. 4.2). Резервуар одного из них остается сухим 1, и он показывает температуру воздуха. Резервуар второго окружен полоской ткани 2, конец которой опущен в воду. Вода испаряется, и, благодаря этому, термометр охлаждается. Чем больше относительная влажность воздуха, тем менее интенсивно идет испарение, и тем более высокую температуру показывает термометр, окруженный полоской влажной ткани.

При относительной влажности 100%, вода вообще не будет испаряться и показания обоих термометров будут одинаковы. По разности температур этих термометров с помощью таблицы 4.1 можно определить влажность воздуха.

Рис. 4.2. Психрометр

Порядок выполнения работы

1. Осторожно снимите психрометр с подвески, ознакомьтесь с его конструкцией, убедитесь, что один из термометров (обычно правый) имеет тканевый наконечник, опущенный в резервуар.

2. Проверьте наличие воды в стаканчике психрометра и при необходимости долейте ее.

3. Когда температура влажного термометра перестанет понижаться (~ через 10 минут), запишите температуру сухого и смоченного термометров с точностью до 0,1 ºС.

4. Пользуясь психрометрической таблицей, определите относительную влажность воздуха.

5. Налейте в ванночку воду.

6. Расположите психрометр вблизи поверхности воды.

7. Через 10¸15 минут проведите измерения температуры сухого и влажного термометров. Пользуясь психрометрической таблицей 4.1, определите относительную влажность воздуха.

8. Результаты измерений запишите в таблицу 4.2.

9. Сравните результаты определения относительной влажности. Сделайте выводы из этих опытов.

Таблица 4.1

Показания сухого термометра, °С	Разность показаний сухого и влажного термометров, °С
Относительная влажность, %
							–	–	–	–	–
							–	–	–	–	–
							–	–	–	–	–
								–	–	–	–
								–	–	–	–
									–	–	–
									–	–	–
									–	–	–
										–	–
										–	–
											–
											–
											–

 

Таблица 4.2

№ п/п	Показания термометров	Разность показаний
	сухого	смоченного
°С	°С	°С	%

 

Контрольные вопросы

1. Как устроен психрометр?

2. Почему показания сухого и смоченного термометров различаются, и это различие зависит от влажности воздуха?

3. Какова влажность воздуха, если сухой и смоченный термометры показывают одинаковую температуру?

4. Что такое абсолютная и относительная влажность? Какими единицами они могут быть измерены?

5. Почему роса выпадает ночью? Что такое точка росы?

6. Что нужно сделать, чтобы повысить или снизить относительную влажность в помещении?

7. Почему жара переносится легче в сухом воздухе?

8. Относительная влажность воздуха при температуре 20 °С составляет 100%. Какое количество пара содержится в 1 м³ при этом условии?

9. По результатам измерений, проведенным в 1 опыте, определить массу пара в лаборатории.

10. Что такое влажность воздуха? На что влияет влажность?

11. Зачем нам нужны знания о влажности воздуха в медицине?

12. Какими еще способами можно определить влажность воздуха?

13. Какой пар называется насыщенным? Что такое динамическое равновесие; точка росы?

14. Почему показания смоченного термометра меньше, чем сухого?

15. Как, зная точку росы, определить парциальное давление?

16. Почему при продувании воздуха через эфир на полированной поверхности стенки камеры гигрометра появляется роса?

17. Как скажется на опыте близость нахождения экспериментатора к гигрометру во время опыта?

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

______________________________________________

________________________________________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________________________

________________

 

Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА