Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Физика Краткая теория
просмотров - 97

Определœение влажности воздуха

Лабораторная работа №2

1. Цель работы: изучение методов измерения влажности воздуха

Атмосферный воздух всœегда содержит водяные пары, образующиеся при непрерывном испарении воды со всœех водоёмов, с растительного покрова и при выдыхании.

Процессы испарения воды и конденсации пара оказывают большое влияние на температурный режим атмосферы. При хранении и эксплуатации товаров, в сельском хозяйстве, в медицинœе и во многих технических процессах существенное значение имеет изучение явлений, связанных с изменением влажности воздуха.

Отдельные молекулы, находящиеся вблизи поверхности жидкости и имеющие достаточно высокую кинœетическую энергию, преодолевают силы притяжения сосœедних молекул и вылетают за пределы жидкости. Этот процесс принято называть испарением. При этом каждая молекула должна совершить работу против действия молекулярных сил, называемую работой выхода , а также работу против сил внешнего давления, связанную с увеличением удельного объема жидкости при переходе в газообразное состояние (работа расширения). В связи с этим кинœетическая энергия молекул уменьшается и переходит в потенциальную энергию молекул пара.

Молекулы пара, находящиеся вблизи поверхности жидкости, могут притягиваться её молекулами и вновь возвращаться в жидкость. Этот процесс принято называть конденсацией пара. На поверхности жидкости всœегда происходят оба процесса: испарение и конденсация, однако в зависимости от условий один из них может происходить с большей скоростью. В случае если количество испаряющихся и конденсирующихся в единицу времени молекул одинаково, то пар находится в динамическом равновесии с жидкостью. Такой пар принято называть насыщенным.

При испарении вследствие ухода молекул, обладающих высокой кинœетической энергией, средняя энергия молекул оставшейся жидкости снижается, ᴛ.ᴇ. жидкость охлаждается. Чтобы при испарении поддерживать постоянную температуру жидкости, нужно сообщать ей теплоту извне. Эта теплота компенсирует работу, совершаемую испаряющимися молекулами.

Скорость испарения зависит от природы жидкости и её температуры. С повышением температуры возрастает кинœетическая энергия молекул и ослабляются силы их взаимодействия, препятствующие удалению молекул, в связи с этим скорость испарения возрастает. Скорость испарения зависит также от степени насыщения пара, образующегося над жидкостью. Для ускорения испарения крайне важно удалять образующийся пар. Это объясняет, почему, к примеру, ветер ускоряет испарение в природных условиях.

В атмосфере всœегда имеется смесь газов, входящих в состав воздуха (кислород, водород, азот и др.) и водяных паров. К этой смеси применим закон Дальтона: давление смеси газов или паров равно сумме парциальных давлений, т. е. давлений каждого газа или пара в отдельности:

Следовательно, атмосферное давление есть сумма парциальных давлений газов, входящих в состав воздуха и находящегося в нём водяного пара.

Содержание водяного пара в воздухе характеризуется двумя величинами: абсолютной и относительной влажностью.

Абсолютной влажностью называют массу водяного пара, содержащегося при данных условиях в единице объёма воздуха и выражают в . Так как плотность пара и его парциальное давление пропорциональны, часто измеряют абсолютную влажность парциальным давлением водяного пара и выра­жают её в миллиметрах ртутного столба. В таблице 1 даны значения давления и плотности насыщенного водяного пара при различных температурах. Как видно из этой таблицы, значение плотности водяного пара в численно близки к его парциальному давлению в

Максимальной влажностью называют взятую в граммах массу водяного пара, насыщающего воздуха при данной температуре или парциальное давление насыщающего пара при данной температуре.

Под относительной влажностью понимают отношение абсолютной влажности е к максимальной и выражают в процентах:

(1)

или через парциальные давления:

. ( )

Относительная влажность указывает, какую долю от наибольшей влажности, возможной при данной температуре, составляет абсолютная влажность. Другими словами, относительная влажность показывает степень насыщения воздуха водяным паром. Чем меньше относительная влажность воздуха, тем быстрее испаряется вода в данных условиях и наоборот.

Температура, при которой пар, содержащийся в воздухе, делается насыщенным и начинает конденсироваться, принято называть точкой росы. Абсолютная влажность при данной температуре воздуха численно равняется максимальной влажности при температуре точки росы.

Влажность воздуха измеряется психрометрами и различными гигрометрами, такими как: плёночный, волосной, гигрометр конденсационного типа.


Читайте также


  • - Краткая теория

    МАЯТНИК ОБЕРБЕКА Лабораторная работа № 4 Цель работы – изучение основного закона динамики вращательного движения, определение момента инерции системы грузов. Приборы и принадлежности: лабораторный модуль ЛКМ-3 со стойкой и блоком, стержень с отверстиями, два... [читать подробенее]


  • - Краткая теория

    ФИЗИЧЕСКИЙ МАЯТНИК Лабораторная работа № 5 Цель работы – изучение физического маятника, определение ускорения свободного падения. Приборы и принадлежности: лабораторный модуль ЛКМ-3 со стойкой и блоком, стержень с отверстиями, измерительная система ИСМ-1... [читать подробенее]


  • - Краткая теория

    ФИЗИЧЕСКИЙ МАЯТНИК Лабораторная работа № 5 Цель работы – изучение физического маятника, определение ускорения свободного падения. Приборы и принадлежности: лабораторный модуль ЛКМ-3 со стойкой и блоком, стержень с отверстиями, измерительная система ИСМ-1... [читать подробенее]


  • - Краткая теория

    Жидкостью называется тело, обладающее свойством текучести, то есть способное сколь угодно сильно изменять свою форму под действием сколь угодно малых сил, но в отличие от газа, весьма мало меняющее свою плотность при изменении давления. Жидкости с точки зрения... [читать подробенее]


  • - Краткая теория

    Жидкостью называется тело, обладающее свойством текучести, то есть способное сколь угодно сильно изменять свою форму под действием сколь угодно малых сил, но в отличие от газа, весьма мало меняющее свою плотность при изменении давления. Жидкости с точки зрения... [читать подробенее]


  • - КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

    Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний Лабораторная работа № 1-5 Цель работы: определить моменты инерции тел правильной формы и их прочностных характеристик, с использованием крутильных колебаний. Оборудование: 1. Устройство для получения... [читать подробенее]


  • - КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

    Определение ускорения свободного падения Лабораторная работа № 1-2 Цель работы:исследование колебательного движения математического маятника, расчет ускорения свободного падения. Оборудование: 1. Математический маятник переменной длины; 2. Секундомер; 3.... [читать подробенее]


  • - КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

    Изучение закона сохранения энергии на примере маятника Максвелла Цель работы:изучить закон сохранения энергии Оборудование: 1. Маятник Максвелла; 2. Линейка; 3. Секундомер; 4. Штангенциркуль. Маятник Максвелла представляет собой маховик с радиусом R на оси радиуса r... [читать подробенее]


  • - Краткая теория

    Одной из задач данной работы является определение силы трения между двумя поверхностями - плоскости и скользящего по ней тела. Силы трения появляются при перемещении соприкасающихся тел или их частей друг относительно друга. Трение между поверхностями двух твердых тел... [читать подробенее]


  • - КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

    Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва пластины Лабораторная работа № 1-7 Цель работы: определить коэффициент поверхностного натяжения исследуемой жидкости методом отрыва пластины от ее поверхности. Оборудование: 1. Штатив; ... [читать подробенее]