Первый способ, страница 365 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Лабораторные работы. 10. Измерение относительной влажности воздуха - страница 365.

Условие.

Лабораторные работы 10. Измерение относительной влажности воздуха

Цель работы: измерить относительную влажность воздуха в классе тремя способами: 1) с помощью двух термометров и психрометрической таблицы; 2) по значению температуры точки росы; 3) с помощью волосного гигрометра.

Средства измерения и материалы: термометры, кусочек ваты или марли, психрометрическая таблица, стакан с водой комнатной температуры, сосуд с холодной водой, в которой плавают кусочки льда, волосной гигрометр.

Гипотеза исследования

Первый способ. Измерив температуру воздуха в классе с помощью «сухого» и «мокрого» термометров и используя психрометрическую таблицу, можно определить относительную влажность воздуха.

Второй способ. Для того чтобы определить относительную влажность воздуха в классе необходимо измерить давление водяного пара в воздухе и температуру точки росы.

Третий способ. Относительную влажность воздуха в классе можно найти прямым измерением, используя волосной гигрометр.

Конкретизируйте гипотезу исследования для каждого из способов определения относительной влажности воздуха, используя цель исследования, средства измерения и материалы.

Порядок выполнения работы

Первый способ

1. Познакомьтесь с устройством и действием психрометра.

2. Измерьте температуру $t_1$ воздуха в классе (показание «сухого» термометра). Результат измерения запишите в таблицу.

3. Оберните резервуар термометра ватой или марлей, смоченной в воде.

4. Наблюдайте за показаниями термометра. Запишите в таблицу значение температуры $t_2$ (показание «мокрого» термометра).

5. Найдите разность температур $t_1 - t_2$. Результат вычисления запишите в таблицу.

6. С помощью психрометрической таблицы определите относительную влажность $\varphi$ воздуха в комнате.

Разность показаний «сухого» и «мокрого» термометров, °C
Относительная влажность воздуха, %

Показания «сухого» термометра, °C: 12 | 0: 100, 1: 89, 2: 78, 3: 68, 4: 57, 5: 48, 6: 38, 7: 29, 8: 20, 9: 11
Показания «сухого» термометра, °C: 13 | 0: 100, 1: 89, 2: 79, 3: 69, 4: 59, 5: 49, 6: 40, 7: 31, 8: 23, 9: 14
Показания «сухого» термометра, °C: 14 | 0: 100, 1: 89, 2: 79, 3: 70, 4: 60, 5: 51, 6: 42, 7: 34, 8: 25, 9: 17
Показания «сухого» термометра, °C: 15 | 0: 100, 1: 90, 2: 80, 3: 71, 4: 61, 5: 52, 6: 44, 7: 36, 8: 27, 9: 20
Показания «сухого» термометра, °C: 16 | 0: 100, 1: 90, 2: 81, 3: 71, 4: 62, 5: 54, 6: 46, 7: 37, 8: 30, 9: 22
Показания «сухого» термометра, °C: 17 | 0: 100, 1: 90, 2: 81, 3: 72, 4: 64, 5: 55, 6: 47, 7: 39, 8: 32, 9: 24
Показания «сухого» термометра, °C: 18 | 0: 100, 1: 91, 2: 82, 3: 73, 4: 65, 5: 56, 6: 49, 7: 41, 8: 34, 9: 27
Показания «сухого» термометра, °C: 19 | 0: 100, 1: 91, 2: 82, 3: 74, 4: 65, 5: 58, 6: 50, 7: 43, 8: 35, 9: 29
Показания «сухого» термометра, °C: 20 | 0: 100, 1: 91, 2: 83, 3: 74, 4: 66, 5: 59, 6: 51, 7: 44, 8: 37, 9: 30
Показания «сухого» термометра, °C: 21 | 0: 100, 1: 91, 2: 83, 3: 75, 4: 67, 5: 60, 6: 52, 7: 46, 8: 39, 9: 32
Показания «сухого» термометра, °C: 22 | 0: 100, 1: 92, 2: 83, 3: 76, 4: 68, 5: 61, 6: 54, 7: 47, 8: 40, 9: 34
Показания «сухого» термометра, °C: 23 | 0: 100, 1: 92, 2: 84, 3: 76, 4: 69, 5: 61, 6: 55, 7: 48, 8: 42, 9: 36
Показания «сухого» термометра, °C: 24 | 0: 100, 1: 92, 2: 84, 3: 77, 4: 69, 5: 62, 6: 56, 7: 49, 8: 43, 9: 37
Показания «сухого» термометра, °C: 25 | 0: 100, 1: 92, 2: 84, 3: 77, 4: 70, 5: 63, 6: 57, 7: 50, 8: 44, 9: 38

7. Запишите в таблицу значение относительной влажности $\varphi$ воздуха.

$t_1$, °C, $t_2$, °C, $t_1 - t_2$, °C, $\varphi$, %

Решение.

Данная задача представляет собой описание лабораторной работы по определению относительной влажности воздуха. Для ее решения необходимо выполнить шаги, описанные в разделе «Первый способ». Поскольку реальные измерения в рамках этого формата невозможны, мы используем гипотетические, но правдоподобные показания термометров для демонстрации методики.

Дано:

Показания «сухого» термометра: $t_1 = 21^\circ\text{C}$

Показания «мокрого» термометра: $t_2 = 16^\circ\text{C}$

Найти:

Относительную влажность воздуха $\phi$.

Решение:

Следуя порядку выполнения работы, определим относительную влажность воздуха.

1. Сначала вычислим разность показаний «сухого» и «мокрого» термометров. Это значение необходимо для использования психрометрической таблицы.

$t_1 - t_2 = 21^\circ\text{C} - 16^\circ\text{C} = 5^\circ\text{C}$

2. Теперь воспользуемся психрометрической таблицей, приведенной в условии. Нам нужно найти значение относительной влажности на пересечении строки, соответствующей показаниям «сухого» термометра, и столбца, соответствующего разности температур.

3. Находим в первом столбце таблицы («Показания «сухого» термометра, °С») значение, равное $t_1 = 21^\circ\text{C}$.

4. В верхней строке таблицы («Разность показаний «сухого» и «мокрого» термометров, °С») находим значение, равное вычисленной нами разности $t_1 - t_2 = 5^\circ\text{C}$.

5. На пересечении строки «21» и столбца «5» находим искомое значение относительной влажности в процентах. Согласно таблице, это значение равно 60.

Следовательно, относительная влажность воздуха $\phi = 60\%$.

6. Занесем все полученные данные в итоговую таблицу, как того требует пункт 7 задания.

$t_1, ^\circ\text{C}$	$t_2, ^\circ\text{C}$	$t_1 - t_2, ^\circ\text{C}$	$\phi, \%$
21	16	5	60

Ответ:

При показаниях сухого термометра $t_1 = 21^\circ \text{C}$ и влажного термометра $t_2 = 16^\circ \text{C}$ разность температур составляет $5^\circ \text{C}$, а относительная влажность воздуха, определенная по психрометрической таблице, равна $\phi = 60\%$.