Номер 16, страница 436 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Примеры заданий для индивидуальной и групповой проектной деятельности - номер 16, страница 436.

Условие.

16. Сконструируйте и постройте прибор для измерения влажности воздуха.

Решение.

Для измерения влажности воздуха можно сконструировать и построить прибор, называемый психрометром. Это один из самых простых и надежных приборов для этой цели, который можно изготовить из подручных материалов.

Принцип действия прибора

Работа психрометра основана на явлении охлаждения тела при испарении с его поверхности жидкости. Прибор состоит из двух термометров: сухого и влажного. Сухой термометр показывает температуру окружающего воздуха. Резервуар влажного термометра обернут тканью, смоченной водой. Вода, испаряясь с ткани, отнимает тепло от резервуара термометра, охлаждая его. Скорость испарения, а значит и степень охлаждения, зависит от относительной влажности воздуха: чем суше воздух, тем интенсивнее испарение и тем ниже показания влажного термометра. По разнице температур сухого ($T_{сух}$) и влажного ($T_{вл}$) термометров с помощью специальной психрометрической таблицы определяют относительную влажность воздуха.

Необходимые материалы и инструменты

• Два одинаковых бытовых термометра (спиртовых или ртутных).
• Небольшой кусок гигроскопичной ткани (например, марля, батист, бинт).
• Нитки или тонкая резинка.
• Небольшая емкость для воды (например, аптечный пузырек или стаканчик).
• Основание для крепления термометров (дощечка, кусок фанеры или плотного картона).
• Крепеж для термометров (скотч, хомуты, клей).

Инструкция по сборке

1. Подготовьте основание. На нем нужно будет закрепить два термометра параллельно друг другу на расстоянии 3–5 см.
2. Закрепите термометры на основании так, чтобы их шкалы были хорошо видны. Один из них будет "сухим".
3. Возьмите второй термометр, который будет "влажным". Оберните его резервуар (шарик с жидкостью) кусочком ткани в один или два слоя. Ткань должна плотно прилегать к резервуару.
4. Закрепите ткань на резервуаре с помощью нитки или резинки. Оставьте свободный конец ткани длиной 5–7 см в виде фитиля.
5. Под влажным термометром установите и закрепите емкость для воды.
6. Опустите свободный конец тканевого фитиля в емкость с водой. Вода по фитилю будет подниматься к резервуару термометра, постоянно поддерживая ткань во влажном состоянии. Убедитесь, что сам резервуар термометра не погружен в воду.

Прибор готов.

Порядок измерения влажности

1. Разместите собранный психрометр в том месте, где нужно измерить влажность. Важно, чтобы прибор находился в тени и в месте с естественной циркуляцией воздуха, но не на сильном сквозняке.
2. Подождите 10–15 минут, чтобы показания термометров стабилизировались.
3. Запишите показания сухого термометра ($T_{сух}$) и влажного термометра ($T_{вл}$). Показания влажного термометра будут ниже или равны показаниям сухого.
4. Найдите разность температур: $\Delta T = T_{сух} - T_{вл}$.
5. Для определения относительной влажности воспользуйтесь психрометрической таблицей. Найдите в первом столбце таблицы температуру, которую показывает сухой термометр, а в верхней строке – вычисленную разность температур. На пересечении соответствующей строки и столбца будет находиться значение относительной влажности воздуха в процентах.

Ответ: Сконструирован и построен психрометр — прибор для измерения влажности воздуха, состоящий из двух термометров (сухого и влажного), закрепленных на общем основании. Резервуар влажного термометра обернут смоченной в воде тканью. Влажность определяется по разнице показаний двух термометров с помощью психрометрической таблицы.