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 ρводяного 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 2с 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.