Теоретичні відомості

При будь-якій температурі існує межа, більше якої водяної пари в даному об'ємі бути не може. Така водяна пара називається насиченою. У метеорології, біології та в багатьох технічних процесах дуже важливо знати, наскільки пара, що знаходиться у повітрі близька до насиченої. Величина, яка це характеризує, дорівнює відношенню абсолютного тиску пари, яка знаходиться у повітрі при даній температурі, до тиску насиченої пари при цій же температурі і називається відносною вологістю повітря:

φ= (1)

Нормальна вологість повітря 70 %. Оскільки р_н для кожної температури беруть з таблиць, то визначення відносної вологості зводиться до знаходження абсолютної вологості р_а.

Ненасичену пару можна шляхом зниження температури перетворити у насичену. Ознакою насиченої пари є її конденсація - утворення крапель роси. Температура, при якій водяна пара у повітрі стає насиченою, називається точкою роси. Тиск насиченої пари у точці роси дорівнює абсолютній вологості р_а.

Відносну вологість вимірюють декількома способами:

> психрометром (мал.1) - за різницею температур термометрів, резервуар одного з яких обмотано тканиною, опущеною у воду, а іншого залишається сухим, і за психрометричною таблицею. Вода підіймається по тканині і, випаровуючись, охолоджує поверхню резервуара вологого термометра, покази якого нижчі порівняно з показами сухого. Різниця показів термометрів тим більша, чим більша швидкість випаровування води з поверхні тканини. Ця швидкість тим більша, чим нижча відносна вологість повітря.

> конденсаційним гігрометром (мал.2) - за точкою роси, тобто за температурою, за якої водяна пара, що є у повітрі стає насиченою, і за таблицею залежності тиску водяної пари від температури. Гігрометр являє собою камеру на штативі. Камера наповнюється ефіром. Температуру в камері знижують продуванням повітря крізь ефір, внаслідок чого він інтенсивно випаровується. При цьому водяна пара, що є у повітрі, контактуючи з полірованою стінкою камери, охолоджується, і випадає роса. Щоб легше було помітити появу роси на поверхні охолоджуваної камери 1, її оточують металевим кільцем 2 з тепло ізолюючою прокладкою. Появу роси спостерігають, порівнюючи поверхню камери з блискучою поверхнею кільця.

Хід роботи.

Завдання 1. Вимірювання відносної вологості повітря за допомогою психрометра.

1. Ознайомтеся з будовою психрометра.

2. Визначте покази його термометрів і обчисліть різницю температур.

3. Використовуючи психрометричну таблицю, визначте відносну вологість повітря.

4. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.

tсух, оС	tвол, оС	∆t, оС	φ, %

5.Зробіть висновок.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Завдання 2 Вимірювання відносної вологості повітря за допомогою конденсаційного гігрометра.

1. Ознайомтеся з будовою гігрометра. Протріть м'якою тканиною поліровану стінку і кільце гігрометра.

2. Виміряйте температуру повітря в кімнаті.

3. Налийте в камеру гігрометра (наполовину) ефіру і вставте в неї термометр.

4. Установіть прилад так, щоб дзеркальна поверхня була розташована під кутом 30 - 40° до напряму зору. Продувайте повітря крізь ефір і стежте за поверхнею стінки камери, порівнюючи її з поверхнею кільця.

5. У момент появи роси (поверхня стінки запітніває) запишіть показ термометра t₁ припинить продування повітря і продовжуйте спостереження, щоб записати показ температури t₂ в момент остаточного зникнення роси. Роса з'являється і зникає при дещо різних температурах внаслідок теплової інерції термометра і приладу. Відмінність температур t₁ і t₂ не повинна перевищувати

1 - 2°С.

6. Після закінчення спостережень ефір, що залишився у в гігрометрі, злийте у склянку і щільно закрийте її.

7. Середнє значення записаних температур прийміть за вірогідну точку роси: t_p = (t₁ + t₂)/2.

8. Користуючись таблицею залежності тиску насиченої пари від температури, знайдіть тиск насиченої пари у точці роси p_а і тиск насиченої пари при кімнатній температурі p_н.

9. Обчисліть відносну вологість повітря за формулою (1).

10. Результати вимірювань та обчислень занесіть до таблиці.

Температура	pa, Па	рн, Па	φ, %
Навколишнього середовища t, оС	Появи роси, t1, оС	Зникнення роси, t2, оС	Точка роси, tp, оС

 

11. Зробіть висновок.

Контрольні запитання.

1. Яка пара називається насиченою?

2. Що таке відносна вологість повітря?

3. Що називають точкою роси?

4. Коли абсолютна вологість більша: взимку чи влітку?

5. Коли різниця показів термометрів психрометра більша: коли повітря в кімнаті сухіше чи вологіше?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________