Л.р. 3 "Измерение относительной и абсолютной влажности воздуха"
Измерение относительной и абсолютной влажности воздуха
Цель: измерить относительную и абсолютную влажность воздуха.
Оборудование: термометр лабораторный; марлевый бинт; сосуд с водой; таблица зависимости давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры; психрометрическая таблица.
Вывод расчётной формулы
Одной из характеристик влажности воздуха является относительная влажность. Относительная влажность φ показывает, насколько водяной пар, содержащийся в воздухе при данной температуре, далёк от насыщения. Относительную влажность воздуха можно определить по формуле
, где ρп — абсолютная влажность воздуха; ρн — плотность насыщенного водяного пара при данной температуре.
Вместе с тем, зная показания сухого и влажного термометров, относительную влажность воздуха φ можно определить, используя психрометрическую таблицу (табл. 1), а плотность насыщенного водяного пара ρн — таблицу зависимости давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры (табл. 2).
Тогда абсолютную влажность ρп воздуха можно определить по формуле:
Таблица 1
Таблица 2
Порядок выполнения работы
1. Измерьте температуру t1 воздуха в кабинете (показание сухого термометра).
2. Оберните резервуар термометра влажным марлевым бинтом. Подождите (примерно 15 мин), пока температура установится, и снимите показания влажного термометра t2.
3. Определите разность показаний сухого и влажного термометров t1 – t2.
4. Используя психрометрическую таблицу, определите относительную влажность φ воздуха в кабинете. Вычислите абсолютную влажность ρп воздуха.
5. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу в тетради.
ρп=
6, 7. Вычислите абсолютную погрешность Δt и относительную погрешность εt прямого измерения температуры (для одного из измерений): Δt = Δиt + Δоt,
8. Запишите результат измерения температуры в виде: t = (t ± Δt) °С; εt = %.
Δиt = 1°С; Δоt = 1°С Δt =1°С + 1°С = 2°С
t = εt =
9. Определите относительную влажность воздуха в школьном коридоре (на улице). Сравните значения относительной влажности в кабинете и коридоре (на улице). (выполняется по решению учителя)
Сделайте вывод.
Контрольные вопросы
1. Какова относительная влажность воздуха, если показания сухого и влажного термометров одинаковы?
Если показания сухого и влажного термометров одинаковы, то относительная влажность равна 100%.
2. Как изменится абсолютная и относительная влажность воздуха в помещении при понижении температуры?
При понижении температуры до точки росы абсолютная влажность не изменится, а относительная будет увеличиваться до 100%. При дальнейшем уменьшении температуры абсолютная влажность уменьшится
3. Как будет изменяться разность показаний сухого и влажного термометров при понижении температуры воздуха, если его абсолютная влажность остаётся постоянной?
При понижении температуры воздуха плотность насыщенного пара уменьшается (видно из таблицы ), абсолютная влажность не изменяется. Следовательно, относительная влажность 𝛗 растет. Значит разность показаний сухого и влажного термометров уменьшается
Выводы
В работе экспериментальным путем была определена абсолютная и относительная влажность воздуха (указать значения). Определены абсолютная и относительная погрешности прямого измерения температуры воздуха (указать значения)
Суперзадание
Используя результаты, полученные при выполнении данной работы, определите массу воды, которую надо испарить в вашем кабинете, чтобы относительная влажность воздуха повысилась на Δφ = 10 %.