В атмосфере Земли всегда содержатся водяные пары. Их содержание в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью.
Абсолютная влажность (ρа) определяется массой водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха, т.е. плотностью водяного пара. Абсолютную влажность можно определить по температуре точки росы.
Точка росы – температуре, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным. Температуру точки росы определяют с помощью гигрометра, а затем в справочнике по физике из таблицы «Давление насыщающих паров и их плотность при различных температурах» находят плотность водяного пара, соответствующую температуре точки росы. Найденная плотность пара есть абсолютная влажность окружающего воздуха.
Относительная влажность В показывает, сколько процентов составляет абсолютная влажность от плотности ρн водяного пара, насыщающего воздух при данной температуре: В = (ρа/ρн). 100%
Порядок выполнения работы.
I. Работа с гигрометром.
1. Измерить температуру окружающего воздуха.
2. Наполнить камеру гигрометра летучей жидкостью (диэтиловым эфиром 3-4 см3).
3. Установить термометр в камеру гигрометра (рис. 1,б).
4. При помощи груши продувать воздух через эфир и внимательно следить за полированной поверхностью стенки камеры 1, сравнивая её с поверхностью кольца 2 (рис.1,а). Заметив появление росы (начало запотевания), записать температуру.
5. Продолжая наблюдение, отметить момент исчезновения росы и соответствующую температуру.
6. Определить температуру точки росы как среднее арифметическое измененных температур.
7. Опыт повторить 1-2 раза.
8. По таблице определить плотность пара соответственно при температуре точки росы и комнатной.
9. Вычислить относительную влажность, найти среднее значение её.
10. Определить относительную погрешность методом среднего арифметического.
11. Результаты измерений, вычислений и табличные данные записать в таблицу 1.
Таблица 1.
II. Работа с психрометром и баротермогигрометром.
1. Проверить наличие воды в стаканчике психрометра и при необходимости долить её.
2. Определить температуру сухого термометра.
3. Определить температуру влажного термометра.
4. Пользуясь психрометрической таблицей, определить относительную влажность.
5. Результаты измерений записать в таблицу 2.
6. Определить относительную влажность по баротермогигрометру.
7. Результаты по определению В сравнить и сделать вывод.
Таблица 2.
Методические рекомендации
1. Для более точного определения момента появления росы перед работой тщательно протереть суконкой полированное дно и кольцо гигрометра до полного блеска, а перед наблюдением установить прибор под углом 30-40° к лучу зрения.
2. Камеру наполнить эфиром с таким расчётом, чтобы шарик термометра был погружен в эфир и в то же время эфир не расплескивался при продувании воздуха.
3. Сразу же после окончания работы с гигрометром тщательно проветрить помещение.
4. Для психрометра лучше использовать дистиллированную воду.
5. В формуле вместо плотности можно взять давление насыщающих паров при комнатной температуре и температуре точки росы.
Контрольные вопросы.
1. Почему при продувании воздуха через эфир на полированной поверхности стенки камеры гигрометра появляется роса? В какой момент появляется роса?
2. Почему показания влажного термометра психрометра меньше показаний сухого термометра? При каком условии разность показаний термометра наибольшая?
3. Температура в помещении понижается, а абсолютная влажность остаётся прежней. Как изменится разность показаний термометров психрометра?
4. Сухой и влажный термометры психрометра показывают одну и ту же температуру. Какова относительная влажность воздуха?
5. Почему после жаркого дня роса бывает более обильна?
6. Почему перед дождём ласточки летают низко?
Оформление отчета
В отчете о проведенной лабораторной работе должны быть указаны:
- наименование лабораторной работы;
- цель работы;
- используемое оборудование;
- краткие теоретические сведения по теме лабораторной работы.
Результаты измерений вносятся в таблицы. По данным таблиц формулируются выводы о результатах проведенных исследований..
В отчете представляются ответы на контрольные вопросы.
Лабораторная работа № 8. «Измерение массы тела методом гидростатического взвешивания»
Цель работы: изучение действия силы выталкивания на тело, погруженное в жидкость.
Оборудование: штатив, пружина, линейка, мензурка, цилиндрическое тело неизвестной массы, сосуд с водой.
Контрольные вопросы.
1. Что называют силой? От чего зависит результат действия силы на тело?
2. Что называют равнодействующей сил? Постройте (см. рисунок) равнодействующую для сил F1 и F2; F3 и F4. К телу приложено несколько сил; может ли быть равнодействующая равна нулю? В каком случае?
3. На что действует сила? Как она направлена? Как вычисляется сила? Какие величины входят в эту формулу? На полу лежит ящик; покажите силы, действующие на него.
4. Как направлена выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость (газ)? Как вычисляется эта сила? Какие величины входят в эту формулу? Формулировка закона Архимеда.
Оформление отчета
В отчете о проведенной лабораторной работе должны быть указаны:
- наименование лабораторной работы;
- цель работы;
- используемое оборудование;
- краткие теоретические сведения по теме лабораторной работы.
Результаты измерений вносятся в таблицы. По данным таблиц проводятся расчеты, формулируются выводы по результатам проведенных исследований..
В отчете представляются ответы на контрольные вопросы.
Лабораторная работа № 9. «Исследование закона Кулона»
Цель работы: построение графиков зависимости силы Кулона от расстояния между зарядами и величины зарядов.
Оборудование: компьютер на одно рабочее место, интерактивная модель программы Физикон.