Определение относительной влажности воздуха с помощью психрометра и точки росы

Лабораторная работа №5.

Оборудование: 1) психрометр бытовой; 2) гигрометр металлический;

3) гигрометр волосной; 4) спирт в склянке с пробкой; 5) термометр лабораторный от 0 до 100 °С; 6) воронка простая с коротким стеблем № 3; 7) таблица психрометрическая; 8) таблица «Зависимость давления насыщенного водяного пара от температуры».

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

Относительная влажность воздуха φ определяется отношением парциального давления ρ водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению ρ₀ насыщенногопара при той же температуре ивыражается в процентах:

.

Существует несколько методов измерения относительной влажности воздуха. В данной работе ее измеряют с помощью психрометра, конденсационного и волосного гигрометров.

I. Психрометром (рис. 1) —по разности температур термометров, резервуар у одного из которых окружен полоской ткани, опущенной в воду (правый), а у другого остается сухим (левый), и специальной таблице. При испарении жидкости ее температура понижается. Чем суше воздух, тем интенсивнее испаряется вода из влажной ткани и тем ниже ее температура. Следовательно, разность показаний сухого и влажного термометров зависит от относительной влажности воздуха. Зная эту разность температур, определяют относительную влажность воздуха по специальным психрометрическим таблицам.

II. Конденсационным гигрометром (рис. 2) — путем нахождения точки росы, т. е. температуры, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным, и с помощью таблицы зависимости давления насыщенного водяного пара от температуры. Температуру в камере гигрометра понижают, продувая воздух через эфир и вызывая тем самым его интенсивное испарение.

Чтобы легче было заметить появление росы на поверхности охлаждаемой камеры 1, ее окружают металлическим кольцом 2 с теплоизолирующей прокладкой. Наблюдение за появлением налета росы проводят путем сравнения поверхности охлажденной камеры с блестящей поверхностью кольца, которая во время опыта остается без изменений.

III. Волосным гигрометром ( рис. 3) непосредственно измеряют относительную влажность воздуха в процентах.

Деталью, чувствительной к изменению влажности, служит обезжиренный человеческий волос [1]. Он закреплен в верхней части прибора [2], обернут вокруг ролика [3] и натянут при помощи специально подобранного груза [4]. К ролику прикреплена стрелка [5]. При увеличении относительной влажности воздуха волос удлиняется и вызывает вращение ролика вместе со стрелкой. Стрелка, передвигаясь по шкале, указывает значение влажности воздуха, выраженное в процентах

Проверку и установку волосного гигрометра производят на основании определения относительной влажности воздуха с помощью психрометра. Для установки стрелки гигрометра на соответствующее деление шкалы служит регулировочный винт.