Лабораторная работа Гигрометр (1)

Лабораторная работа

Тема: «Измерение влажности воздуха методом точки росы.»

Цель: освоить прием определения относительной влажности воздуха, основанный на использовании гигрометра..

Оборудование: гигрометр

Теория.

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

Абсолютной влажностью воздуха r_а - называется плотность водяных паров, находящихся в воздухе при данной температуре.

, . 

Относительная влажность воздуха j  показывает сколько процентов составляет абсолютная влажность от плотности насыщенного водяного пара при данной температуре:

,  .,

где ρ₀-плотность насыщенного водяного пара при данной температуре и определяется по таблице «Давление насыщенного водяного пара и его плотность при различных значениях температуры» Таким образом, относительная влажность характеризует степень насыщения воздуха водяным паром.

Для жилых помещений нормальной влажностью считается относительная влажность, равная 40 - 60 %. О влажности воздуха можно судить только по относительной влажности, так как при одной и той же абсолютной влажности в зависимости от температуры воздух может казаться или сухим или влажным.

Определение точки росы

Температура, при которой охлажденный воздух становится насыщенным водяными парами, называется точкой росы Т _р

При точке росы абсолютная влажность воздуха равна плотности насыщенного пара

ρ₀= ρ_a

При определение точки росы используется таблица «Давление и плотность насыщенного водяного пара при различных температурах» и значение абсолютной влажности ρ_a

В колонке плотности находим значение наиболее близко совпадающее со значением ρ_a и проецируем на колонку температур, полученное значение и есть точка росы Т_р

Например:

Абсолютная влажность воздуха равна: 

Находим в колонке плотности находим значение наиболее близко совпадающее со значением ρ_a. В данном случае это  Проецируем в горизонтальном направлении на колонку температур; полученное значение 13⁰С и есть точка росы

Т_р=13⁰С

Для определения влажности можно воспользоваться гигрометром.

 Конденсационный гигрометр. Состоит из укрепленной на подставке металлической круглой коробочки с отполированной плоской поверхностью. В коробочке сверху имеются два отверстия. Через одно из них в коробочку наливают эфир и вставляют термометр, а другое соединяют с резиновой грушей. Действие конденсационного гигрометра основано на определении точки росы.

   Продувают воздух через эфир (с помощью резиновой груши), при этом эфир быстро испаряется и охлаждает коробочку. Слой водяного пара, находящийся вблизи поверхности коробочки, благодаря теплообмену тоже станет охлаждаться. При определенной температуре этот водяной пар начнет конденсироваться и на отполированной поверхности коробочки появляются капельки воды (роса). По термометру определяют эту температуру, это и будет точка росы. В таблице «Давление насыщенных паров и их плотность при различных температурах» по точке росы находят абсолютную влажность – соответствующую этой температуре плотность паров или их давление.

Ход работы.

   Задание. Определить  влажность воздуха с помощью гигрометра.

1. Подготовить таблицу для записи результатов измерений и вычислений:

2. Рассмотреть устройство гигрометра.
3. Снять показания прибора в различных частях класса
4. Записать показания термометра в резервуаре гигрометра, когда появились капельки росы
5. По таблице «Давление насыщенных паров» определить влажность воздуха φ
6. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу.
7. Сделайте вывод о том, нормальная ли влажность воздуха в помещении.
8. Ответьте на контрольные вопросы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1.      Почему после жаркого дня роса бывает более обильна?

2.      Относительная влажность воздуха при 200С равна 58%. При какой температуре выпадает роса?

3.      Относительная влажность воздуха при температуре 293 К равна 44 %. Что показывает увлажненный термометр психрометра?

4.      В комнате объёмом 150 м³ при температуре 300 К содержится 2,07 кг водяных паров. Определите относительную и абсолютную влажность воздуха.

Давление насыщенных паров и их плотность при различных температурах

   Чтобы найти относительную влажность, надо давление насыщенного пара при температуре точки росы разделить на давление насыщенного пара при температуре окружающего воздуха и умножить на 100%.